首先对比一下作战双方的装备：至开战前，先后进入马尾港的法兰西军舰有十艘，总吨位约一万五千吨，装备火炮七十七门。
而中国军舰虽有十一艘，但大部分都是轻型炮舰，所有舰只总吨位仅九千八百余吨，装备火炮也只有五十余门。且中国舰队的军舰大都采用立式蒸汽机，机器在水线之上，虽然可以多装货物，但是没有装甲保护，极易被破坏。装备的火炮又基本都是前膛炮，既没有装甲，威力、射速又都不如法兰西军舰装备的后膛炮，更为不利的是，法兰西舰队还装备了新式武器——机关炮和杆雷艇。
这时，法兰西的九艘军舰和两艘杆雷艇都摆在罗星塔的南面和东南。另外还有两艘军舰在金牌、琯头一带江面，用以阻止清军塞江封口，保障后路安全。参战法舰共有重炮七十一门，还有不少射速为每分钟六十发的哈齐开斯机关炮，官兵共有一千七百九十人。
福建水师拥有火炮四十七门，可大口径炮却很少，官兵共有一千一百七十六人。
福建水师八艘战舰停泊在马江边的罗星塔之西，另三艘则停在罗星塔之东。从吨位、防护能力、重炮数量、兵员素质等方面比较，中法两国海军实力悬殊，法兰西舰队占有十分显著的优势。
继刚刚袭击中国船只后，孤拔趁落潮的有利时机，指挥法舰再次突袭福建水师。福建水师舰只未及起锚，就被法舰第一排炮弹击沉两艘，重创多艘，形势十分危急。
此时，船政舰队的八艘环卫舰船，即运输舰“永保”“琛航”泊于船厂水坪前，旗舰“扬武”率炮舰“福星”“福胜”“建胜”“伏波”“艺新”泊于罗星塔上游与法舰相拒，另外三艘炮舰“振威”“飞云”“济安”目前泊于罗星塔下游海关附近。
此外，还有十余艘绿营福建水师的旧式师船和许多武装舢板，分别停泊于罗星塔南侧。
法兰西军舰与船政舰队相距仅有数百公尺，对中国军舰形成南北夹击之势，所以进攻从两个方向同时开始。
战斗开始后，张幼樵见法军异常凶猛，当即吓得神慌意乱。魂飞魄散的他几秒钟后即晕倒在地，没多久，由随从扶起后连头上的双眼花翎帽都顾不得捡，便仓皇而逃了。
这时，沈康靖、王达宗等教习、学生一涌而出，站在前学堂外靠海最近的地方，焦急地眺望着战况。
罗星塔上游方向，孤拔指挥旗舰“窝尔达”率众舰集中主要火力攻击船政旗舰“扬武”号，以部分炮火攻击其他舰船。
“扬武”号来不及调转船头，一面砍断锚链，一面发尾炮还击。惊喜的是，已受重伤的“扬武”号，虽船身犄斜，势将及溺，仍靠发射的尾炮准确地击中了法兰西旗舰“窝尔达”号，甚至还击毙其引水员和水手五人。
此时，气的法军赶忙又以四十六号杆雷艇攻击“扬武”，另以四十五号杆雷艇攻击“福星”号。很快，“扬武”号右舷中鱼雷后重伤，上层也开始中炮起火。
可令人痛惜的是其管带张诚见情形危险为保全自己却弃舰乘舢板火速逃走了。
管带逃之夭夭，“扬武”号上的下层官兵虽气愤难平，但却并未因此丧失斗志。可“扬武”舰上的官兵即便坚持顽强抵抗，但也于事无补，军舰遭受重创，真的开始下沉了。
就在“扬武”号沉没的最后一刻，一名水兵用力爬上主桅顶以最快的速度挂出大清龙旗。舰虽亡、旗还在。
学堂外的师生们看到这一幕皆表情凝重，悲不自胜，他们心里清楚“扬武”一旦沉没，福建水师必不长保。
不知不觉中，沈康靖被右手紧攥的左臂已经显出了一大片鲜红。岸上的师生虽痛心疾首可却阻挡不了“扬武”号沉没的脚步。
悲兮……哀兮……旗舰“扬武”号阵亡后，群龙无首的船政舰队陷入了更为艰难的境地。
而船政舰队也并非一无是处，法军四十六号杆雷艇击中“扬武”后，随即遭到中国陆军岸炮的轰击，由于其锅炉被炸弹击中，一人当场被炸死，此舰完全丧失了战斗力，继而匆忙逃向下游。
接下来，再说说陈英所在的“福星”号。攻击“福星”号的法兰西四十五号杆雷艇偷袭未成，却遭到“福星”号官兵的猛烈回击。
由于距离太近，“福星”号战舰又没有机关炮，官兵们只能靠步枪等一切能用的近战武器来攻击敌舰。
步枪也并非是无用的花架子，法艇艇长那都竟被步枪击中了眼睛，杆雷艇也多处受伤，于是他紧急下令掉转船头，匆促逃向美利坚军舰“企业”号附近躲避。
管带陈英指挥官兵击退四十五号法艇后，急令起锚，调转船头攻击其他敌舰。此时，必须分秒必争，延误片刻都有可能是阴阳之差。
而与此同时，敌方的枪炮发射的枪弹、炮弹密如骤雨，简直不给“福星”号任何喘息的机会。
枪林弹雨下，陈英却毫无惧色地屹立在瞭望台上，指挥战士们向敌舰开炮。下属程飞见太过危险当即对其建议说：“‘伏波’、‘艺新’两船已向上游开去，我们的船也应开往上游，会合各船再相机回击敌舰。”
而站在岸边的沈康靖、王达宗等人皆擎着脖子紧紧地盯着“福星”号，生怕恩师有任何不测。
可陈英却瞪着眼睛怒斥程飞道：“你是想要‘福星’临阵脱逃么？”
