10月21日（也有说是10月31日），在海上强烈的东风下，特罗姆普下决心开始行动，决战时刻终于来临。为防止在战斗中遭到英国人插手，特罗姆普特意派德·威特指挥30艘战舰监视彭宁顿的舰队。另外，他还派出两支分舰队封锁唐斯港湾的南北两边，其中北边的分舰队共有7艘船只，指挥官为科内利斯·约尔（Cornelis Jol，1597—1641）；南边的分舰队（数量不明）指挥官为延·亨德里克斯·德·奈斯（Jan Hendriksz de Nijs，1597—1645年左右）——他们的任务是收紧“口袋”，阻止西班牙人逃出港湾。特罗姆普自己则率领剩下的3个分舰队趁着浓雾冲进唐斯港。看到荷兰人突然发起进攻，西班牙人惊慌失措，有几艘船身较大、缺乏机动性的船只竟自行抢滩搁浅，船上物资被围观的英国平民哄抢一空，成为千古罕见的奇观。
在奥奎多的指挥下，大约有38艘西班牙船只开始试图冲出港湾。首当其冲的是舰队旗舰“圣地亚哥”号，跟随在其后的是“圣-特列莎”号。见西班牙舰队中最大的两艘战舰试图逃跑，特罗姆普立即予以拦截，5艘燃烧着熊熊烈火的纵火船迎着两艘巨舰直冲而来。奥奎多急令“圣地亚哥”号进行规避，两艘纵火船擦着旗舰的船舷让了过去，而“圣-特列莎”号却没那么好的运气了，同样躲过了两艘纵火船的这艘葡萄牙巨舰却没能躲过最后一艘的攻击，被点燃了船身。特罗姆普立即指挥荷兰战舰一拥而上。被火点燃的“圣-特列莎”号带伤迎战，与包围它的8艘荷兰船只进行殊死搏斗。尽管开战之初舰长唐·鲁普·德·欧西斯（Don Lopede Hoces，？—1639）便不幸阵亡，但在船员们的共同努力下，“圣-特列莎”号仍与围捕它的荷兰船只周旋良久直至被完全摧毁，显示出西班牙海军将士令人钦佩的战斗意志。
一幅描绘唐斯之战的画作。趁雾闯入西班牙舰队的荷兰船只很快便打乱了对方的部署
一幅描绘唐斯之战中荷兰舰艇围攻“圣-特列莎”号情形的画作。这艘巨舰宁死不屈直至战斗到最后一刻(www.xing528.com)
与此同时，“圣地亚哥”号上的奥奎多也表现出了相应的勇气，他命令自己的旗舰降下风帆，降低航速以吸引敌舰，掩护其他友舰撤退。这艘巨舰与试图捕获它的荷兰战舰周旋至黄昏，才在从弗兰德斯赶来的救援舰队的接应下成功脱离战场。另一艘西班牙战舰“加利西亚的圣地亚哥”号只身与几乎一整支荷兰分舰队战斗长达18个小时后才被俘获……但是这些单舰英勇的表现却无法扭转对西班牙人不利的局面，由于部署早已被打乱并一直处于被动，这场战斗的结局实际上从一开始就没有了悬念。
西班牙舰队中的葡萄牙分舰队被荷兰海军中将约翰·艾弗森（Johan Evertsen，1600—1666）的纵火船所拦截。经过一番激战，大部分葡萄牙船只都被俘获或摧毁。当夜幕降临之时，唐斯之战以荷兰舰队的大胜而画上了句号。按照战后荷兰人统计的数字，西班牙舰队共有15200人战死，1800人被俘，从今天看来，这一数字无疑被大大夸大了，因为尽管损失惨重，西班牙舰队仍有大约1/3的部队（8000名士兵）最终抵达弗兰德斯。奥奎多本人也在混战中成功逃出，随他一起冲出重围的大概不少于10艘船只（包括旗舰“圣地亚哥”号，大部分是敦刻尔克的船只），并且这些船只撤回了敦刻尔克港。另外，还有9艘被冲上海岸的船只在战斗结束后也趁着涨潮返回了敦刻尔克。
另一幅描绘唐斯之战的画作。战斗到后期时，仍留在港湾中的相当一部分西班牙船只都已被焚毁
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