Переговоры продолжались много часов, но в конце концов французский адмирал отказался, и английские корабли открыли огонь в упор. Линейный крейсер «Дюнкерк» получил прямое попадание нескольких 15-дюймовых снарядов, на старом линкоре «Бретань» взорвалась крюйт-камера, он перевернулся и затонул, унося с собой 977 членов экипажа. Старый линкор «Прованс» выбросился на берег, но линейный крейсер «Страсбург», авианосец «Коммандант Тест» и пять эсминцев, подняв пары, продемонстрировали великолепное мастерство и, ускользнув от английского флота, ушли в порт Тулон на южном побережье Франции. На следующий день с борта «Арк-Ройяла» поднялись торпедоносцы, чтобы добить поврежденный «Дюнкерк». Один из них поразил лихтер с грузом глубинных бомб, что привело к гибели еще 150 моряков.
Через два дня французские военно-морские соединения в атлантических портах Дакар и Касабланка также отказались выполнить требования англичан и были атакованы торпедными катерами и торпедоносцами. Оба недостроенных линкора «Ришелье» и «Жан Бар» получили повреждения.
В Александрии Королевский флот действовал более тонко. Терпеливые переговоры включали в себя, в частности, транспаранты с предложенными условиями, которые англичане демонстрировали с мелких судов экипажам французских кораблей. Никто не спешил выполнить поступивший из адмиралтейства приказ действовать быстро. Отношения английского и французского адмиралов — Каннингхэма и Годфруа соответственно — остались добрыми и после того, как пришло известие о трагедии в Мерс-эль-Кебире. В результате стороны пришли к соглашению: французские корабли, линкор «Лорейн», четыре крейсера и несколько торпедных катеров были разоружены. Запасы топлива были сгружены на берег, а торпедные взрыватели переданы на хранение во французское консульство.
Французские моряки всю войну жили в Александрии припеваючи. Главнокомандующий адмирал Годфруа получил разрешение пользоваться шифрами Вишистской Франции и держать связь со своим начальством. Французские моряки получали жалованье от англичан, но, в отличие от солдат «Свободной Франции», могли отправлять деньги домой. Им разрешалось сходить на побывку на берег в Александрии, а также ездить в находящиеся под управлением Вишистской Франции колонии — Сирию и Ливан. Королевский ВМФ вел ожесточенные боевые действия, а французские корабли — линкор, четыре крейсера и три эсминца — оставались без единой царапины. «По сравнению с видавшими виды английскими кораблями французы выглядели вызывающе холеными и откормленными».
Могли ли подобные мирные соглашения быть достигнуты и в Мерс-эль-Кебире, если бы Черчилль проявил терпение и предоставил большую свободу действий командующему английскими военно-морскими силами? Разумеется, все трое флаг-офицеров, участвовавших в тех событиях, были в этом уверены, но один из них, выразивший свои взгляды в направленном в адмиралтейство письме, был отстранен от должности. Публикация воспоминаний адмирала Каннингхэма, главнокомандующего силами Королевского флота на Средиземном море, продемонстрировала всю силу антипатии Каннингхэма к Черчиллю и, в частности, к этому приказу. Некоторые историки утверждают, что опубликованные данные об обмене сообщениями между Каннингхэмом и Черчиллем были сфальсифицированы, чтобы оградить репутацию Черчилля.