联合舰队袭扰广东，自林则徐以来，历任督抚都加强了广东的军事防御，沈葆桢更是购买船只，训练了一支南洋水师。与北洋水师遥相呼应。
洋人见炮台工事坚固，只得沿海掠夺了一些渔民村庄。继续向着福建浙江沿海逼近。
韩林派人向沈葆桢通报，自己的东海舰队愿意加入到福建海域的战斗。沈葆桢拒绝了，惧怕韩林以出兵的名义再侵占福建。南洋水师出动到南海巡弋搜索，始终找不到目标。错过了战斗。
韩林无奈，只得命令刘封在台湾海域巡弋。联合舰队获知消息，分兵两路，大部沿台湾外海前进，准备汇合美国舰队，随后登陆天津，威胁北京。
另一路十数艘军舰加辅助商船，参与对福建水师的战斗。
福建水师拥有以“扬武号”旗舰为首的舰只18艘，其中15只为自己建造，3艘为外购福建水师建立后，继续造船扩充实力，最终的战舰数量是26艘，官兵1100人，在当时清朝的三大海军（南洋、北洋、福建）中，总吨位数排名第3，为1.1万吨。福建海军最大的一个特点是：国产化程度高，这本是令人骄傲的事情，但由此带来一个缺点：质量较差，十多艘主力战舰都是“木肋木壳”结构，这样的结构，经不起炮火的攻击。
清政府一再强调“不可挑衅自我开”，“彼若不动，我亦不发。因此双方遭遇时，鉴于朝廷正与英法和谈，福建水师并未开火和戒备。
法军从容摆好一字阵型，将船一侧火炮全部瞄准福建水师，缓慢向前逼近，眼见进了福建水师炮火射程，指挥官仍以未接开战命令为由，拒绝各船开火。
法军率先开火，扬武号被命中桅杆，身中数炮。福建水师被迫全面开火，扬武号奋勇向前，企图用缩短攻击距离来弥补火力上的劣势。
尾炮击中法国舰队的旗舰“伏尔泰”号，当下就击毙法军多名。
凯旋号装备4门240mm口径舰防主炮、6门140mm口径副炮等21门各型后膛火炮，杜居土路因装备10门各型后膛火炮，窝尔达(法国远东舰队旗舰型舰防火炮。费勒斯号和德斯丹号均装备5门轻、重型火炮，整个法国舰队拥有77门火炮。
福建水师的前膛火炮射速为每分钟1发，而远东舰队的后膛火炮射速为每分钟6-8发，形成每分钟相差5-7发的射速差异，法舰的火力优势显然可见。
福建水师的炮艇“福星”号，刚一开战，就已经被敌舰击中，船上燃起熊熊大火，在危难之时，官兵们仍旧断锚转向，冲入敌阵对敌旗舰猛烈射击并连续命中。
但“福星”脱离本队后，被敌舰团团围住，重炮轰击下火药库中弹爆炸，全艇官兵壮烈殉国。
战舰“扬威”号，在被两艘法舰的夹击打穿了船体后，随后又被鱼雷击中，舰上官兵置生死于不顾，在被击沉前的瞬间，发射出最后一发炮弹，重伤敌舰长和两名士兵。
还有“飞云”号、“福胜”号，都奋勇抵抗，拼命杀敌，直至沉没。
海战不到半小时，福建水师11艘兵舰，扬武、济安、飞云、福星、福胜、建胜、振威、永保、琛航9舰被击毁。
另外，还有伏波、艺新两舰自沉，19艘运输船沉没，水师官兵殉国者七百六十人。
而法军只有6人被击毙，15人受伤，两艘鱼雷艇受重伤，其他战舰基本无碍。
“扬武”号不幸被击中，随后搁浅沉入港中，管带张成等人在混乱中跳水逃生。
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