驻扎在马尼拉城里的炮兵开了火，可惜一开始都打偏了。不过因为此时大清帝国的军队在进攻西北方向的圣费尔南多，牵制了一大部分菲律宾兵力，因此马尼拉城中的守军可以调集更多的火炮来打击美国舰队。
岸基火力虽然无法威胁到近六千吨的奥林匹亚号，但是对其它的美军舰船还是有一定威胁的。尤其是两艘炮艇，完全可能被岸基火力击沉。所以，杜威必须设法在西班牙舰队赶来之前压制住岸基火力。
可惜，蒙托霍没有给他这个机会。
原本蒙托霍为了使马尼拉城免受美舰的炮击，把他的舰队部署在了甲米地。但是菲律宾叛军占领了甲米地，蒙托霍就被赶了出来。没想到这一变化却为接下来的海战创造了先机。
因为没有弹药补给地，美舰为了节省弹药一直等到离西班牙舰队靠近到只有5000码的距离。
上午7时40分，杜威对“奥林匹亚”号舰长下令：“准备完毕，即可开火。”
随后，美国军舰在西班牙军舰前往复航行，不断地进行射击，这使人联想起杜邦在罗亚尔湾的战斗。但是西班牙人购自中国的快速巡洋舰和驱逐舰凭借速度优势甩开了美舰的追击，在远距离上攻击美国舰队。同时，“雷娜·克里斯蒂娜”号则几次企图冲击美舰。
在面对西班牙舰队的攻击的同时，美国舰队还不得不面临来自马尼拉城的火力的攻击。而且，最要命的是，美国舰队的弹药不足。
战斗进行了两个小时，杜威因接到弹药短缺的报告，决定暂时撤离。这一决定让原本就处在下风的舰队产生了误解。
这一报告实际上是一次误报，但除了旗舰，其他舰艇都以为真的是弹药不足了。而这支舰队如果失去了奥林匹亚号的八英寸主炮的威胁，根本不肯能对抗扑上来的拥有强大侧舷火力的西班牙快速巡洋舰。
而当杜威意识到错误打算重新参战时，为时已晚。西班牙舰队的新锐巡洋舰在一个小时的炮击中便击沉了两艘美国军舰。随后，西班牙舰队开始继续追杀剩余的美国军舰。
最终，美国舰队仅有‘奥林匹亚’号逃出生天，巴尔的摩号、罗利号、波士顿号和炮艇海燕号、康科德号以及缉私船麦卡洛克全军覆灭。
蒙托霍虽然打赢了这场海战，但是自己手中也仅剩下三条船比较完整了，其他的船只和美国舰船一样，不是沉了，就是已经失去作战能力。而且他知道，要不是新采购了那两条新舰，这一次全军覆没的必然是自己。
美国海军士兵的素质比自己的水兵强了太多，自己这次完全是靠上帝的帮助才得以获胜的。
由于西班牙海军的实力受损严重，于是蒙托霍命令剩余船只在马尼拉附近海面抛锚，使菲律宾防止外来的干扰。可惜，越怕什么就越来什么，两天后，立特里希率五艘德国军舰的到达使菲律宾问题彻底复杂化了。
德国人一直在寻找机会获取在亚洲的海外殖民地，之前他们想要从清政府身上得点儿好处，可惜碰了一鼻子灰，没想到在菲律宾又出现了机会。可惜德国在菲律宾没有侨民，因此不能使用中国人的借口，所以他们只能等待，一旦美国人对菲律宾不感兴趣，他们就准备马上把它掠为自己的殖民地。
遗憾的是，美国人对菲律宾很感兴趣。
事实上，已经有1万1千名美国士兵从旧金山出发，前往菲律宾。
可惜在菲律宾，美国人碰了钉子。