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休伊特指挥的美军舰队和伯刚明尼指挥的意军舰队展开激烈战斗。一支意军增援舰队抵达战场附近。这支意军舰队由航母鹰号、雀鹰号和几艘驱逐舰组成。意军航母鹰号、雀鹰号搭载的舰载机数量加起来是110多架，包括70多架战斗机和30多架俯冲轰炸机、鱼雷机。此时意军的舰载机都是德国货，即Me-111战斗机、Ju-91俯冲轰炸机、Fi-168鱼雷机。意军第一波50多架舰载机从航母的甲板上呼啸升空，在空中完成集结后快速杀向美军舰队。
意军第一波机群由20多架Me-111战斗机和30多架Ju-91俯冲轰炸机、Fi-168鱼雷机组成。这50多架意军飞机抵达美军舰队上空后，开始重点攻击美军战列舰依阿华号和肯塔基号。美军战列舰伊利诺伊号、依阿华号、密苏里号、肯塔基号正在和意军战列舰罗马号、帝国号进行激烈厮杀。面对意军攻击机群，美军4艘衣阿华级战列舰的各种高射炮猛烈开火，击落击伤多架意军飞机。冒着美军战列舰的防空炮火，意军的俯冲轰炸机、鱼雷机向依阿华号、肯塔基号投掷炸弹、鱼雷。Ju-91俯冲轰炸机投掷500公斤炸弹，Fi-168鱼雷机投掷533毫米鱼雷。意军Me-111战斗机也纷纷开始攻击军舰，投掷挂载的250公斤炸弹。
依阿华号被10多枚500公斤、250公斤炸弹击中，人员和装备损失不少。6枚533毫米鱼雷击中了依阿华号的左船舷。在剧烈的爆炸中，依阿华号的左船舷装甲被击穿，海水以不可阻挡之势涌入。在船体向左边大幅度倾斜后，依阿华号开始急剧下沉。10分钟不到，依阿华号就在海面上消失了。肯塔基号被7枚500公斤炸弹击中，装甲指挥塔被炸裂。肯塔基号的右船舷中了5枚533毫米鱼雷。剧烈爆炸后，肯塔基号的右船舷装甲被击穿，海水大量涌入。在船体向右发生倾斜后，肯塔基号开始下沉。10多分钟后，肯塔基号沉入大海。至此，战场上空还剩下20多架意军飞机，携带的炸弹、鱼雷已经用光，开始返航。
美军4艘衣阿华级战列舰被意军第一波攻击机群击沉了两艘，剩下的伊利诺伊号、密苏里号继续和意军战列舰罗马号、帝国号拼杀。在这个时候，一支美军增援舰队来到战场附近。这支美军舰队由航母福吉谷号、奥里斯坎尼号还有几艘驱逐舰组成。美军航母福吉谷号、奥里斯坎尼号搭载的舰载机数量加起来是200多架，包括140多架战斗机和60多架俯冲轰炸机、鱼雷机。意军航母鹰号、雀鹰号原来共搭载110多架舰载机，在第一波攻击中损失了20多架，还剩80多架。也就是说，虽然双方航母的数量都是两艘，但论舰载机的数量，美军比意军多一倍以上。
美军第一波100多架舰载机起飞升空，在空中集结完毕后杀向意军航母编队。美军第一波机群由30多架F-6F、F-4U战斗机和60多架SB2C俯冲轰炸机、TBF鱼雷机组成。意军航母鹰号、雀鹰号一波起飞50多架Me-111战斗机迎战。虽然美军飞机的数量比意军飞机多一倍，但战斗机的数量是意军有优势。美军F-6F、F-4U战斗机和意军Me-111战斗机在空中激烈搏杀。美军俯冲轰炸机、鱼雷机不断遭到意军战斗机的攻击。12.7毫米机枪子弹和20毫米机炮炮弹在空中穿梭飞舞，双方飞机不断被击落击伤。美军俯冲轰炸机、鱼雷机在己方战斗机的掩护下向意军航母鹰号、雀鹰号逼近。意军航母编队的各种防空火力猛烈射击，击落击伤多架美军飞机。
在意军战斗机的拦截攻击和意军航母编队的防空火力打击下，美军战斗机全部被击落，美军俯冲轰炸机、鱼雷机损失了30多架。剩下的30多架美军SB2C俯冲轰炸机、TBF鱼雷机对意军航母鹰号、雀鹰号实施炸弹和鱼雷攻击。鹰号和雀鹰号都中了10多枚炸弹和鱼雷，接连发生剧烈爆炸。雀鹰号的机库被炸毁，燃料库被点燃，烈焰蔓延到鱼雷舱引发殉爆。在大爆炸中，雀鹰号被炸成数截沉没。鹰号的飞行甲板被炸烂，船舷装甲被击穿，海水快速涌入。大量进水的鹰号开始下沉。20多分钟后，鹰号沉入大海。在美军俯冲轰炸机、鱼雷机对意军航母鹰号、雀鹰号投掷炸弹、鱼雷的过程中，有10多架美军俯冲轰炸机、鱼雷机被击落。剩下的20多架美军俯冲轰炸机、鱼雷机在返航途中被追击的意军战斗机全部击落。在空中的意军战斗机还剩20多架，已经没有航母可以降落。意军战斗机的飞行员们只得弃机跳伞，然后被意军驱逐舰救起。
美军战列舰伊利诺伊号、密苏里号和意军战列舰罗马号、帝国号在继续拼杀。伊利诺伊号、密苏里号各有1座三联装主炮炮塔被炸坏。罗马号有1座三联装主炮炮塔已经无法使用，帝国号有两座三联装主炮炮塔被炸毁。也就是说，伊利诺伊号、密苏里号还有12门406毫米/50倍径主炮可以使用，罗马号、帝国号还有9门381毫米/50倍径主炮可以使用。美军战列舰伊利诺伊号、密苏里号的12门406毫米/50倍径主炮和意军罗马号、帝国号的9门381毫米/50倍径主炮不断发射炮弹。在激烈交火中，罗马号、帝国号逐渐到了被击沉的边缘。
密苏里号发射的一发406毫米炮弹击中了帝国号剩下的1座三联装主炮炮塔。这座炮塔之前已经多次中弹，再也坚持不住了，剧烈爆炸后无法再开炮射击。伊利诺伊号发射的一发406毫米炮弹引爆了帝国号的主炮弹药库。帝国号发生大爆炸，舰首被炸得支离破碎，开始快速下沉。10分钟不到，意军战列舰帝国号在海面上消失。几艘意军驱逐舰企图向美军战列舰伊利诺伊号、密苏里号逼近再进行鱼雷攻击。美军战列舰伊利诺伊号、密苏里号在和意军战列舰罗马号交火的同时，使用几门406毫米主炮还有数量更多127毫米副炮将这几艘意军驱逐舰全部击沉。
伊利诺伊号、密苏里号集中火力攻击罗马号。几艘美军驱逐舰逼近罗马号，然后发射鱼雷。罗马号在和伊利诺伊号、密苏里号交火的同时，其还能使用的152毫米副炮向逼近的美军驱逐舰开炮射击。罗马号又中了几发406毫米炮弹，舰桥被炸毁。罗马号的左边中了4枚533毫米鱼雷，船舷装甲被炸开几个大洞，海水以很快的速度涌入。罗马号向左倾斜，然后开始下沉。10多分钟后，罗马号沉入大海。意军战列舰罗马号的大部分官兵葬身大海，其中包括伯刚明尼上将。至此，意大利的4艘维内托级战列舰全部被击沉，意大利海军没有现役战列舰可用了。
意军伯刚明尼舰队几乎全军覆没，包括6艘战列舰在内的30多艘军舰被击沉，只有两艘驱逐舰逃脱。意军航母编队的几艘驱逐舰没有损失1艘，但航母鹰号、雀鹰号被炸沉。至此，意大利海军的两艘航母都被击沉。美军休伊特舰队也损失不少，包括战列舰依阿华号、肯塔基号、马萨诸塞号、亚拉巴马号在内的20多艘军舰被击沉。美军休伊特舰队开始返航。美军航母编队也开始返航。这个时候，德军8艘21型潜艇到达美军航母编队附近。这些德军潜艇快速逼近美军航母福吉谷号、奥里斯坎尼号，准备进行鱼雷攻击。
8艘德军21型潜艇发射鱼雷，48枚533毫米鱼雷以很快的速度扑向美军航母福吉谷号和奥里斯坎尼号。因为距离比较近，福吉谷号、奥里斯坎尼号来不及躲避，接连被鱼雷击中。福吉谷号、奥里斯坎尼号都中了10多枚533毫米鱼雷。一声声剧烈爆炸中，福吉谷号、奥里斯坎尼号都被炸成数截，很快从海面上消失。10多艘美军驱逐舰投放深水炸弹对付德军潜艇。在美军深水炸弹的攻击下，两艘德军潜艇被炸沉，两艘德军潜艇轻伤。6艘德军潜艇对几艘投放深水炸弹的美军驱逐舰进行鱼雷攻击，击沉3艘美军驱逐舰，然后撤离战场。
1945年7月8日，意大利，罗马，墨索里尼官邸。
墨索里尼：“什么？你是说我们的6艘战列舰和2艘航母都被击沉了？”
意大利海军参谋长代科尔坦：“是……是的。”
墨索里尼：“也就说，我们现在没有战列舰和航母可用了？”
代科尔坦：“是……是这样。”
墨索里尼：“现在我们意大利海军的军舰总吨位比英国海军如何？”
代科尔坦：“差不多，略少于英国海军。为了多生产运输船和护航航母，英国从1944年开始不再生产舰队航母和战列舰，但我们还可以生产新的舰队航母和战列舰。”
墨索里尼：“不必了，在大西洋和美国海军作战主要是希特勒的事情。我们意大利国力有限，舰队航母和战列舰不再建造，将资源省下来多造些飞机、坦克、运输船。”