作为希佩尔的先头侦察舰，德国轻巡洋舰“科尔贝格“号从东南上驶，在上午7点过后不久，看到了英国轻巡洋舰“阿雷苏萨号”互相炮击引起了第一次相遇的贝蒂和希佩尔的注意。希佩尔看到这样一支出乎意外的兵力吃了一惊，立即倒转航程，全速返航到威廉港的安全地区。在接着五小时连续战斗中，速度稍快的英国舰只逐渐缩短了距离。以每小时二十八海里速度冲在前面的贝蒂旗舰“狮号”缩短了对希佩尔最慢的战列巡洋舰“布吕歇尔号”的射程，于上午8时12分进行第一次齐射。不久，大部分敌对舰只都全力搏斗起来。英国人感到这是一个有把握的猎获物，把他们的炮对准“布吕歇尔号”在一个多小时内，这只船因内部爆炸而剧烈摇晃起来，但不肯下沉。

不过“布吕歇尔”号因为在德军纵队的最后，又慢又暴露，所以它被命中的炮弹超过了它的“需要量”很快就起火倾侧并掉队了。

“狮”号一马当先，穷追不舍。而德舰队则向东南狂奔“布吕歇尔”号行驶在希佩尔纵队的最后。

8时30分，双方相距20000米左右。狡猾的贝蒂深知，英国的军舰占有口径和射程上的优势，于是下令开火，企图在德舰射程之外就将其重创。

“狮”号发射的密集炮弹立刻包围了德舰，jī起的高大水柱像一片白色的森林。殿后的德舰“布吕歇尔”号首先中弹，被炸毁的甲板上躺满了死尸。

8时44分“布吕歇尔”号开始用尾炮还击。刚刚下水两年的“狮”号此时急于在海战中建功。刚刚开战不久，贝蒂便下令“狮”号加速到最大航速29节，冲向敌阵。

9时43分，率先冲入敌阵的“狮”号，向德战列巡洋舰“塞得利茨”号连发343毫米炮弹。“塞得利茨”号后炮塔被击中，威力巨大的炮弹引燃了重炮装弹机里的火药，猛烈的爆炸使159人丧生，两个后炮塔座失灵，并且迸发出高达几百米的冲天浓烟烈火。但是“塞得利茨”号1名军士长的勇敢行动拯救了这艘旗舰。“带动溢流阀的轮盘烧红了，但是，他还是牢牢地抓住它，转动它，尽管他的双手上的肉被烫烂，痛苦不堪。”军士长拧开阀门，向弹药库放进了海水，避免了该舰致命的爆炸。

“德弗林格尔号”向贝蒂的旗舰发射许多十二英寸的穿甲炮弹，迫使“狮号”以每小时十五海里的速度落在后面，同时其他英舰追击逃敌。希佩尔不再受到“布吕歇尔号”的妨碍，尽量利用机会加速返航。

贝蒂不能用战斗力受到削弱的“狮号”来追击，指定统率“新西兰号”的穆尔海军上将领导追赶，并打旗号“攻击敌人的后方”小心谨慎到胆小程度的穆尔，看错了贝蒂的命令，集中炮轰已经受创到不能进行任何抵抗的“布吕歇尔号”

贝蒂立即再打旗号“向敌人靠近些”于是穆尔就把他的中队向运气不好的“布吕歇尔号”靠近些。现在从船头到船尾都着了火、几门小炮还在无规律地发射的“布吕歇尔号”于下午12时15分徐徐倾覆了。

当希佩尔的舰只在东南地平线上消失时，贝蒂把他的司令旗移至快速驱逐舰“攻击号”赶上了他的中队，再把他的司令旗移至战斗巡洋舰“皇家公主号”

下午12时30分，海军部的电报警告他，德国的整个公海舰队已经开出，要把希佩尔的舰群护送进耶德湾。在贝蒂向英国返航时，主力舰队开到现场，协助把打坏的“狮号”拖回罗赛斯修理。

多格尔沙洲之战是英德战列巡洋舰的首次交锋。海战自始至终全是大口径远程火炮的天下，小口径炮和驱逐舰一直没派上用场。大口径舰炮首次以超过16500米的射程进行攻击。此次海战，德国海军“布吕歇尔”号战列巡洋舰被击沉“塞得利茨”号战列巡洋舰受重伤，伤亡1034人。英国海军只有“狮”号遭重创，死15人，伤80人。

此战表明，德国海军重视装甲防护的设计思想是对的。就连被击沉的“布吕歇尔”号，也比“狮”号强。前者在挨了100余发大口径炮弹和7枚鱼雷之后，仍然吸引英舰火力达两个小时，才告沉没。

多格尔沙洲海战后，德国人从“塞得利茨”号遭重创的教训中总结出：防止炮塔起火爆炸是确保海战生存的关键。他们马上采取相应措施，把炮弹和发射药分开，分别装在两个钢筒内严加防护，以控制火灾发生。