В 20 часов 40 минут 13 июня 1919 года линейные корабли «Петропавловск» и «Андрей Первозванный» вышли на позицию и начали обстрел Красной Горки.
Форт отстреливался в течение двух дней из 12-дюймовых орудий по маневрирующим кораблям и по наступающим сухопутным частям, но эффективность огня была низкой. Из-за отказа команды артиллерийский огонь вели только офицеры. Пока офицеры вели бой, матросы начали мародерничать на складах форта. Н. М. Неклюдов пресекал мародерство расстрелами. К вечеру 15 июня Красная Горка перестала отвечать на обстрел.
Около 11 часов утра 15 июня береговая группа матросов, состоявшая из трех экспедиционных отрядов, совместно с 4-м стрелковым полком, поддержанная бронепоездом и артиллерийским огнем, перешла в наступление на форт Красная Горка и заняла с боем села Большие и Малые Борки, Лангелево, Малое Коновалово и продвигалась в Ригголово. Около часа батарея Риф удачно обстреливала район Таменгонт, где находился противник. Вскоре ударом 1-го экспедиционного отряда матросов мятежники были выбиты из села Таменгонта. Одновременно эсминец «Гайдамак» обстрелял форт с моря. Наступление красных развивалось успешно. Наступлением руководил И. В. Сталин. В 15 часов «Петропавловск» снова открыл огонь по Красной Горке, и после третьего залпа снаряды начали ложиться на территории форта. Около 4 часов произошло два сильных взрыва, и в форту начался большой пожар. Ответный огонь Красной Горки по «Петропавловску» был безрезультатен: снаряды давали перелет и ложились главным образом в гавани (район пассажирской пристани). Около 5 часов вышедшим в море крейсером «Олег» был начат обстрел мятежного форта, в результате чего там возник новый пожар. В селении Лебяжьем от обстрела эсминцев произошел взрыв. Эскадрилья гидропланов в ночь на 15 июня произвела налет на Красную Горку и сбросила 14 двухпудовых бомб. К 17 часам 15 июня деморализованный гарнизон форта Красная Горка перестал отвечать на огонь наших кораблей.
В 16 часов батарея Серая Лошадь открыла огонь по нашим наступавшим частям. Эта батарея была немедленно обстреляна с линкора «Петропавловск» и крейсера «Олег».
На подступах форта Красная Горка завязалась упорная рукопашная схватка с мятежниками.
Один из участников боев за овладение фортом впоследствии рассказывал: «При подходе поезда к станции Большие Ижоры мы подверглись обстрелу из 12-дюймовых орудий противника. Все выскочили из вагонов и рассыпались в цепь. Земля дрожала от разрыва снарядов, поднимавших на воздух деревья и разбрасывавших щебень с железнодорожного полотна на десятки сажен. Под этим огнем отряд моряков и рабочих Петрограда повел наступление на деревню Большие Борки, в которой был сосредоточен главный опорный пункт противника, оборонявшего Красную Горку. Впереди шел броневой поезд т. Громова, стрелявший по укрепленным позициям неприятеля. После нескольких часов ружейного, пулеметного и артиллерийского боя, штурмовым натиском моряков противник был сбит с укрепленных позиций и принужден был покинуть деревню.
Так и не получив никакой поддержки извне, восставшие к вечеру 15 июня оставили форт, предварительно расстреляв 14 коммунистов и чекистов форта, в том числе председателя Кронштадтского Совета матроса-анархиста Мартынова, участника революции 1905 года. Однако 50 арестованным коммунистам удалось сбежать. Скорее всего, их никто и не преследовал. Один из сбежавших матросов-коммунистов позднее вспоминал: «Следовать по сухопутью было нельзя. Пришлось взять первую попавшуюся на берегу шлюпку и держать курс на Кронштадт… 15-го на море вечером поднялся большой шторм. Тогда я решил отплыть на середину залива и привязаться к вехе, чтобы не попасть на другую сторону к белым (к форту Ино). Я был без сознания, когда проходившее мимо в дозор наше сторожевое судна приняло меня на борт».
К 23 часам в форт вошли матросский бронепоезд, красноармейские и матросские части. Ночью в укрепление вошла разведка красных. Форт был пуст, мятежники разбежались. Характерная деталь – покидая форт, мятежники не повредили ни орудия, ни сооружения.
Из воспоминаний адмирала Г. И. Левченко: «Для того, чтобы привезти в Петроград оружие, самовольно задержанное Неклюдовым, на форт Красная Горка был послан отряд курсантов в составе 12 человек. Однако в ночь с 12 на 13 июня на форту вспыхнул мятеж, подготовленный и осуществленный Н. Неклюдовым.