В 22 часа отряд легких сил Балтфлота в составе двух легких крейсеров и двух дивизионов эскадренных миноносцев, всего 13 вымпелов, под командованием командира отряда легких сил контр-адмирала Дрозда атаковал из Ирбенского пролива отряд немецких кораблей: тяжелый крейсер «Адмирал Шеер» и два эскадренных миноносца против двух легких крейсеров и одиннадцати эсминцев. 6 орудий калибра 280 мм, 8 орудий калибра 150 мм и 10 орудий калибра 127 мм у немцев против 18 орудий калибра 180 мм и 44 орудий калибра 130 мм у нас. Артиллерийский бой проходил на дистанции 100–160 кабельтовых и продолжался до темноты. Немецкие корабли получили значительные повреждения и после наступления темноты вышли из боя. Один немецкий эсминец затонул. Крейсера «Киров», «Максим Горький» и четыре эскадренных миноносца также получили значительные повреждения и вернулись в Рижский залив. Эсминцы «Статный» и «Суровый» затонули. Пять эсминцев двинулись на перехват конвоя. К моменту подхода наших эсминцев к заливу Тагалахт, транспорта уже втянулись в залив. Эсминцы были обстреляны немецкими легкими крейсерами и отошли. В 00–40 подлодка «Щ-27» старшего лейтенанта Травкина оказалась в выгодной позиции в 8 кабельтовых от крейсера «Нюрнберг». Подводники своего шанса не упустили. Получив попадание в левый борт, крейсер малым ходом пошел на северо-запад.
В заливе Тагалахт транспорта и десантные баржи попали под обстрел полевой артиллерии двух наших дивизий. Немецкие крейсера были заняты перестрелкой с нашими эсминцами и не имели возможности подавить полевую артиллерию. В итоге все пять транспортов загорелись и выбросились на мели. Всего противнику удалось высадить на берег чуть больше стрелкового полка. Остальные части 167 пехотной дивизии нашли свою смерть на дне Балтийского моря.
В 00–40 немцы высадили парашютный десант в составе одного полка на аэродроме Лейзи, им удалось захватить ВПП и уничтожить большую часть самолетов-истребителей. Одновременно на аэродроме Когула был высажен с планеров еще один десантный полк. Генерал Берзарин отдал приказ направить в Лейзи три стрелковых батальона из 184 сд, высадившихся на юго-восточном побережье Саремаа. Два батальона, высадившиеся в порту Курессааре, были направлены в Когула. Утром высадившиеся десантники были окружены подошедшими батальонами.
Переброска на Саремаа подразделений 184 сд продолжалась весь день 23 июля. К концу дня дивизия была переброшена полностью. Наши войска на острове получили значительный перевес в силах над десантами противника. К концу дня все захваченные противником плацдармы были надежно блокированы. Войска приступили к уничтожению десантов.