Позиция французов казалась неуязвимой. Корабли стояли на якорях с промежутками примерно 500 ярдов в устье бухты на самом краю прибрежного мелководья. Отмели прикрывали и оба конца французской линии. Перед британской эскадрой стояла сплошная стена орудийных стволов. Теоретически противник имел огромное превосходство в огневой мощи. Против 13 — 74-пушечных и 1 — 50-пушечного кораблей Нельсона Брюэс имел 120-пушечный флагман «Ориан», 4 — 80-пушечных и 8 — 74-пушечных кораблей, а также 1 — 40-пушечный и 2 — 36-пушечных фрегата. На острове Абукир, чуть западнее французского авангарда, была построена батарея. Вдобавок, силы Нельсона заметно сократились еще до боя. «Свифтшур» и «Александер» были отправлены в Александрию на разведку и вступили в бой только в 20.00. «Куллоден» сел на мель при входе в бухту и оказался единственным британским кораблем, не сделавшим ни единого выстрела. Преимущества французов были несколько уменьшены состоянием их флота. Сам адмирал Брюэс был болен, так же, как многие его офицеры и матросы. Много моряков было отправлено на берег за пресной водой, и они не сумели вернуться на корабли, когда начался бой. Сами корабли слишком долго простояли в порту и оказались захламлены, их нельзя было быстро подготовить к бою. На многих кораблях не были заведены шпринги, поэтому они не могли разворачиваться, чтобы уклониться от продольного огня. Ожидая, что атака будет направлена против хвоста колонны, Брюэс расположил самые сильные корабли там. Вдобавок некоторые корабли подготовили к бою лишь борт, обращенный в сторону моря.
Нельсон сумел дважды удивить французского адмирала. Первый раз — когда атаковал с наступлением темноты. Второй раз — когда пренебрег опасностью посадить корабли на мель и поставил французов в два огня. Лишь когда Брюэс увидел выстроенную британскую колонну, он понял, что бой неизбежен. До самого последнего момента французский адмирал не верил, что Нельсон решится атаковать его на закате. У него были на это причины. Точных карт бухты просто не существовало, и британские корабли должны были вести промеры. Французы могли вести сосредоточенный огонь, пока англичане маневрировали в опасных водах. Ночная атака могла стать самоубийством для атакующего. Брюэс подумал, что англичане отправят один — два корабля, чтобы промерить бухту. Он был твердо уверен, что получит целую ночь, чтобы подготовиться к бою. Вместо этого Нельсон дал ему 45 минут.
В 17.30, когда флот проходил мимо острова Абукир, Нельсон сделал сигнал приготовиться к бою. Солнце село в 18.30, но к этому времени бой уже начался. В спокойных водах бухты обычная атака вражеской линии не слишком отличалась от атаки береговых батарей, все преимущества оказались бы на стороне обороняющихся. Нельсон не собирался поступать так. Его план был хорошо продуман и не требовал от капитанов каких-то особых усилий. Все возможные варианты были тщательно рассмотрены заранее, в том числе и атака французского флота, стоящего на якоре. Так как противник имел достаточно пространства для поворота своих кораблей, это означало, что британские корабли могут проскользнуть между французской линией и отмелями. Нельсон собирался отрезать вражеский авангард и центр, поставив их в два огня. Каждый британский капитан должен был выбрать позицию, которая обеспечила бы максимальное сосредоточение огня и позволила бы оказывать взаимную помощь, если это потребуется. Они должны были бросить кормовой стоп-анкер и потравить канаты становых якорей, чтобы иметь возможность маневрировать. Это позволило бы им вести огонь всем бортом по любой цели. Атаковав авангард и спускаясь вдоль вражеской линии по мере уничтожения кораблей, англичане свели бы к минимуму преимущество французов в огневой мощи. С наступлением темноты Нельсон приказал своим кораблям начать бой, подняв Белый флаг, который был лучше заметен в темноте, чем присвоенный ему Синий флаг. Также следовало расположить на бизань-мачте горизонтально три фонаря.
Около 18.00 Нельсон спросил Худа, будет ли прилив достаточно высоким, чтобы снять корабли с мели, если они туда попадут. Худ ответил, что не знает, но наверняка что-нибудь удастся придумать. Нельсон дал добро, и «Зиэлес» осторожно повел флот вокруг мели. Путь к ожидающим противника французам был открыт. Через час солнце село. Под неэффективным огнем головных французских кораблей, 74-пушечных «Геррьер» и «Конкеран», а также батареи с Абукира, «Зиэлес» и «Голиаф», державшийся у него на левом крамболе, прошли перед головой французской колонны. За ними последовали «Орион», «Одейшиес» и «Тезеус». «Голиаф» первым из английских кораблей дал залп, проходя под носом у «Геррьера». Затем он стал на якорь между «Конкераном» и 36-пушечным фрегатом «Серьёз». Остальные 4 британских корабля, зашедшие со стороны берега, выбрали свои цели.
Тем временем Нельсон повел «Вэнгард» и остальные корабли вдоль строя французов со стороны моря. Замыкающий британский корабль, «Куллоден» Трубриджа прочно сел на мель и в бою не участвовал. Однако и он принес некоторую пользу, послужив маяком для «Александера» и «Свифтшура», которые прибыли около 20.00 уже в полной темноте. Через полчаса 5 кораблей французского авангарда сражались против 8 британских кораблей, из которых 5 стояли по левому борту со стороны берега, а 3 — по правому борту. Французы сражались упорно. Прошло 2 часа, прежде чем эти корабли были захвачены, и британские корабли смогли двинуться дальше, на помощь «Беллерофону» и «Маджестику», которые вели тяжелый бой с «Орианом» Брюэса, «Тоннаном» и «Геро» в центре французской колонны. Полностью выведенный из строя «Беллерофон» сдрейфовал, выйдя из боя, но его место заняли подошедшие «Александер» и «Свифтшур». Вскоре после этого был убит Брюэс, а его флагман загорелся. Примерно в 22.00 «Ориан» взорвался. С этого момента сомнений в исходе боя уже не оставалось.
Бой закончился уже после того, как рассвело. Из всех французских кораблей спаслись только 80-пушечный «Вильгельм Телль» контр-адмирала Вильнёва вместе с 74-пушечным «Женеро» и 2 фрегатами, стоявшие в хвосте колонны. Так как британские корабли были связаны боем с кораблями центра, они обрубили якорные канаты, поставили паруса и ускользнули. Худ совершил отчаянную попытку задержать их, пока не подойдет помощь. В течение нескольких минут он в одиночку вел бой с 4 противниками. Но так как британские корабли находились не в том состоянии, чтобы вести погоню, Нельсон отозвал «Тезеус» и позволил французам благополучно выскочить из бухты.
Хотя все британские корабли серьезно пострадали, Нельсон одержал полную победу. Британские потери составили 218 человек убитыми и 677 ранеными из 8068 человек. Точных данных о потерях французов нет. По некоторым оценкам, из 8930 человек, находившихся на кораблях французской эскадры перед боем, погибли, утонули и были взяты в плен 5225 человек, или 60 %. Тактический план Нельсона оказался совершенно правильным. Его желание предоставить подчиненным свободу действий и частые обсуждения планов на борту «Вэнгарда» во время затянувшихся поисков неприятеля дали свои плоды. Ежедневные парусные и артиллерийские учения позволили сохранить высокую степень готовности и моральный дух. Казалось, что все моряки эскадры пропитаны наступательным духом Нельсона. Все эти факторы, вместе взятые, привели к тому, что в Абукирском сражении капитаны и матросы делали именно то, чего ждал от них Нельсон. Величина потерь противника показывает, насколько изменились представления Нельсона о морском бое, хотя он использовал те же средства, что и его предшественники. Теперь его смелая тактика была направлена не на победу над противником, а на его уничтожение.
Еще один эпизод боя в Абукирской бухте укрепил легендарную славу Нельсона. В начале боя адмирал получил тяжелую рану в голову. Он почти потерял сознание и был унесен в каюту. Однако Нельсон отказался от немедленной помощи хирурга, воскликнув: «Нет, только когда придет моя очередь после моих смелых матросов». Убежденный, что он умирает, Нельсон попросил священника передать свои сожаления жене, а также поблагодарить командира «Минотаура» капитана Луиса за помощь «Вэнгарду». Характерным для Нельсона было то, что в своем рапорте лорду Сент-Винсенту он упомянул о своей ране только для того, что подчеркнуть заслуги Эдварда Берри. «Я был ранен в голову, и меня пришлось унести вниз, однако действия корабля от этого не пострадали. Капитан Берри полностью справился со сложными обязанностями, которые вследствие этого перешли к нему». Нельсон не включил свое имя в официальный список пострадавших, составленный после боя. После боя адмирал выразил благодарность всему личному составу эскадры и добился выплаты больших призовых денег, чем еще больше завоевал сердца офицеров и матросов. 3 августа капитаны эскадры создали Египетский клуб в ознаменование победы и поднесли Нельсону палаш. Через несколько месяцев Бенджамен Хэллоуэлл, командир «Свифтшура», подарил Нельсону гроб, сделанный из грот-мачты «Ориана». Он сказал своим офицерам: «Джентльмены, вы можете любоваться на него сколько угодно, но не надейтесь, что кто-нибудь из вас получит такой же».
