На заре 28 марта самолет с «Формидебла» сообщил о четырех вражеских крейсерах и шести эсминцах, шедших на юго-восток. В 7 часов 45 минут утра эти же корабли были замечены с флагманского крейсера «Орион». В состав итальянского соединения входило три крейсера, вооруженных 8-дюймовыми орудиями, тогда как на всех английских кораблях были установлены 6-дюймовые орудия. Но после получасовой безрезультатной перестрелки противник отступил, и английские крейсера пустились в погоню. Два часа спустя с «Ориона» заметили вражеский линкор «Витторио Венето», открывший огонь по «Ориону» с дистанции 16 миль. Роли снова переменились, и «Орион» вместе со своими крейсерами опять отступил к английскому линейному флоту, приближавшемуся полным ходом и находившемуся примерно в 70 милях. В действие вступили самолеты с «Формидебла». Они атаковали итальянский линкор, который тотчас же отошел на северо-запад.
Тем временем наша авиационная разведка заметила на севере другой вражеский отряд из 5 крейсеров и 5 эсминцев, находившийся примерно в ста милях от приближавшегося английского флота. После воздушных налетов с «Формидебла», а также с береговых баз в Греции и на Крите стало ясно, что «Витторио Венето» поврежден и не может делать больше 15 узлов. Вечером во время третьей атаки самолетов с «Формидебла» было обнаружено, что все корабли противника защищают поврежденный линкор своими зенитными батареями. Наши самолеты не пытались прорваться сквозь полосу заградительного огня, но повредили тяжелый крейсер «Пола», который медленно отделился от других судов и остановился. С наступлением темноты адмирал Кэннингхэм решил предпринять атаку эсминцами и пойти на риск ночного морского боя с участием своего линейного флота в надежде уничтожить пострадавший линкор и крейсер, прежде чем они окажутся под прикрытием своих самолетов, базирующихся на береговые аэродромы.
По пути Кэннингхэм в темноте застиг врасплох два итальянских крейсера «Фиуме» и «Зара», вооруженные 8-дюймовыми орудиями. Они шли на помощь крейсеру «Пола». С ближней дистанции сопротивление «Фиуме» было немедленно подавлено, и он был потоплен бортовым огнем 15-дюймовых орудий «Уорспайта» и «Вэлианта». Крейсер»3ара», атакованный всеми тремя линкорами, вскоре превратился в пылающий остов.
Вслед за тем адмирал Кэннингхэм отвел свой флот, чтобы по ошибке не принять собственные корабли за корабли противника, и предоставил своим эсминцам расправляться с поврежденным судном и с двумя находившимися при нем эсминцами.
Наши корабли также нашли и потопили поврежденный крейсер «Пола». В этом удачном ночном бою, сопряженном со столь большим риском, английский флот не понес вообще никаких потерь. Утром, поскольку наши самолеты не смогли обнаружить «Витторио Венето», наш флот вернулся в Александрию. Эта своевременная и желанная победа у мыса Матапан положила конец всяким попыткам оспаривать господства английских морских сил в восточной части Средиземного моря в этот критический момент.