李存真的艦隊分為兩個部分，一部分由李茂之率領，戰艦六百艘停駐在丹徒江面上；另一部分由他自己率領，包括大型戰船海上飛龍號，停駐在南京江面上。當清軍戰船蜂擁而來的時候，李存真下令避敵鋒芒，立刻向丹徒方向撤退，與此同時李茂之的船隊也向上游行駛而來。
清軍水師雖然瘋狂，可大多都是小船和帶著蓬帆的戎船，在長江和近海十分靈活。鄭成功水師戰力依舊，一番較量擊敗清軍水師之后，便向長江口撤退。長江江面寬闊，鄭軍艦隊在北，李軍艦隊在南。一個進，一個退。
觀音山大敗，許多鄭軍斷后的士兵不想成為俘虜紛紛跳入江中，此時的李存真早就算準了時機。率領自己的艦隊沿江救人。從南京到鎮江，李存真從江水中共救起五千多人。招呼沿岸奔跑的士兵上船，又得到兩千多人。正興高采烈的時候，趙無極來報，清軍跟上來了。
李存真笑著說道：“國姓爺擊敗了他們，我還以為他們不會來了，沒想到卻還敢來送死。放煙花，通知李茂之帶領救起來的鄭軍士兵朝舟山撤退。其他戰艦和大戎船由我帶領，我要給辮虜點顏色看看。”
此時，只見清軍長江水師一共有大小船只六百多艘，蜂擁而來。這六百艘艦船中有一部分是原駐扎在江南的水師殘部，更多的則是湖廣和江西來援的水師。總計官兵一萬九千多人。
李存真下令：“保持距離。其他兵船先行！命令所有三十五艘炮艦一字型排列，順流而下，斜一字前行，側舷火炮對準清艦。”
趙無極向桅桿最高處的旗語手大喊：“線列陣，斜一字前進。方向東。”
李存真下令：“升招搖旗，叫各船應旗。”下令之后，各船便紛紛升起各船的號旗，表示聽從旗艦號令。
李存真繼續下令：“實心彈，上彈。火槍裝填。”
趙無極大喊：“上實心彈！火槍裝填！”
“全軍聽我號令一起開炮，不準擅自開火。炮手集中精神，務必首發命中！”
“是！”
清軍蜂擁而來，擺好了隊形只等進攻。此前雖然敗給了鄭家水軍，但是看到陸戰得勝，水師也不甘落后，經過調整，清軍士氣高漲。此時，寬闊的長江江面上，清軍六百多艘戰船，分成五個梯隊，每梯隊一百多艘船只，又分為前鋒和后援。最前面的船只上承載的都是較為精悍的士兵。
此時的清軍水戰思想仍然能十分保守，以接舷戰為主。兩船接近后用繩索勾住對方船只，然后再在兩船之間鋪設木板，以此為跳板跳上敵艦，也或者使用繩索利用類似蕩秋千的方法蕩過兩船之間的空隙。意圖通過近戰和肉搏戰取勝。
清軍順流而來，漸漸接近。
“傳令，隊尾炮艦首先開炮，然后其他各船依次開炮。”
“是！”
李存真所率船隊分成了兩個部分，其中一部分一百多艘為戎船，上面沒有裝載大炮，而是裝載的士兵，稱之為兵船或兵艦。此時全部集中在最東側，分成三組，每組將近五十艘船，每組之間相距二百米。最前面一組為最高大戰船，其他組依次減小。
另外一部分為炮艦，炮艦上面承載著火炮，這樣可以最大程度地集中打擊力量。如今三十五艘炮艦一字排列首尾相對，從東北到西南將江面擺開，海上飛龍號最靠后。
此時的清軍見李軍船只橫在江面上，不明所以，仗著自己人多船多又有水流的優勢，便蜂擁而下。
“轟轟轟！”西南面的炮艦判斷清軍距離已經接近，便開火了。雖然側線只有六門火炮，但使仍然依次發射，瞬間擊沉一艘清軍小艦。接著其他船只依次開火。
李存真雖然有幾艘夾板船和蓋倫船，但是他也下令不準一次性齊射，因為十七世紀的船只在李存真看來拼接應該是有問題的，如果側線上的大炮一次性齊射他怕振動太大使船只解體。因此定下規矩，每艘炮艦上的大炮和炮位都編好了號碼，作戰時依次發射，不得有誤。
當下，長江上的李軍炮艦依次開火。清軍只見對面一股股白煙騰起，如同揭開了蒸饅頭的大鍋，接著便有炮彈呼嘯而來。炮彈摩擦空氣帶來的尖厲聲響和打在清軍船只上發出的碎裂聲，傷員痛苦的哀嚎聲融合在一起，混合者著騰飛而其的木屑，四濺的水花，形成了一道“靚麗”的風景。
李軍三十五艘炮艦側弦火炮第一輪射擊結束。清軍第一梯隊瞬間損失了三十多艘戰船。三十八磅炮的炮彈掠過提督廖文況的腦袋，一股巨大的沖擊波將他帶倒。起身的時候尚感覺頭顱嗡嗡作響。再回頭看時，只見自己座艦后方的船只被火炮洞穿，傾斜下去很快沉沒，上面的士兵亂叫著紛紛棄船逃命。
廖文況也是個剛猛的人，突然遭到襲擊卻也不怯懦，當下拔劍在手大喊：“后退者斬，沖，給我沖！”
清軍擂起戰鼓，吶喊著操控戰船依然猛沖。第二梯隊見第一梯隊沒有退縮反而擂起戰鼓，也跟著吶喊前沖。
此時，東方的海戰戰術已經大大落后于西方。雖然屯門海戰，料羅灣海戰和此后的收復臺灣海戰都以中國的勝利告終，但卻是憑借著絕對數量壓倒了相對質量。
鄭家海軍雖然有大熕船和大戰艦，上面擺滿了火炮，卻不是用側弦火力接敵，而是用船頭火炮對敵，由于船頭較窄，布置的火炮比較少，所以火力大大降低。但是鄭家海軍的思想是，船頭對敵，首先發射火炮震懾敵艦，然后急速前進接敵，跳幫取勝。或者以火船為前導，火攻取勝。
像西班牙、荷蘭、葡萄牙還有英國的這種側弦戰術，鄭家認為船只扭來扭去太過麻煩。其實主要原因還是當時中國人力充足，以人數壓倒性優勢取勝更加有力，而西方則恰恰相反。
李存真面臨的問題和西方一樣，人力不足。而且作為穿越者，他很清楚海戰線列戰的意義，因此在一開始就以訓練自己海軍側射火力為主。由于火炮數量不足，因此只裝備了三十五艘戰艦。每艘戰艦上艦載火炮數量從八十門到十六門不等。
當下，三十五艘戰艦一次開火側弦火炮數量二百四十五門，炮彈密集發射，橫掃江面。清軍水師第一梯隊第一部幾乎全軍覆沒。許多士兵沒有中炮，然而船只傾覆，只能跳水求生，長江水流雖然不急可一時之間士兵也游不上岸只能在水中掙扎。后隊看到前隊有人落水卻也不去救援，從這些落水士兵頭上碾壓而過。