Идём далее, разведка авиацией Северного флота в течение 12 июля и в ночь на 13 июля производилась и велась в районе Цып-Наволок - Семь Островов, с удалением от береговой черты на 50 миль, немецких кораблей из-за тумана и низкой облачности обнаружено не было.
Первые сведения о трех кораблях противника поступили командованию Северного флота примерно за полчаса до боя - в 3 ч 25 мин, когда пост наблюдения и связи на мысе Териберский (НИСП-141) передал: "Обнаружил 3 неопознанных судна, быстро идущих с севера. На опознавательные не ответили. Впереди идет самолет". Получив такое донесение, начальник штаба флота контр-адмирал С. Г. Кучеров в 3 ч 35 мин приказал командиру отдельного дивизиона эскадренных миноносцев капитану 1 ранга В. А. Фокину перевести эсминцы "Громкий", "Гремящий" и "Стремительный" из готовности Љ 2 в готовность к походу Љ 1.
Очевидно, что оперативная служба штаба не увязала между собой донесения подводной лодки М-175 и поста Љ 141
В 3.47 поступило сообщение об обнаружении трёх немецких эсминцев в районе острова Гавриловский, от СКР-22 "Пассат".
В 3.57 с РТ-67 "Молотов" поступило сообщение об окончании боя с тремя эсминцами. Повреждён только СКР-22 "Пассат", степень повреждения и потери среди экипажа уточняются, предварительно погибли командир корабля лейтенант Окуневич, его помощник лейтенант Подгорных. Командование сторожевым кораблём принял лейтенант Пивоваров. Сообщение было отправлено за подписью начальника штаба Северной экспедиции ЭПРОН воентехника 1 ранга Кулагина.
Получив донесения с СКР-22 "Пассат" и РТ-67 "Молотов", начальник штаба флота приказал командирам "Громкого", "Гремящего" и "Стремительного" выйти в море и уничтожить три эсминца противника. Спустя три минуты корабли снялись с якоря.
В 4.27 с острова Харлов (СНП-145) передали, что в 3 ч 51 мин траверз поста наблюдения и связи "курсом северо-запад прошли два лидера неизвестной национальности".
В 4.35 командование Северного флота отдало дополнительное приказание о немедленном приготовлении к походу эскадренных миноносцев "Валериан Куйбышев" и "Урицкий". В 5.26 они снялись с якоря и пошли вдогонку "Громкому", "Гремящему" и "Стремительному", которые уже выходили из Кольского залива. Соединившись на Кильдинском плесе, пять советских эсминцев в поисках противника прошли от устья Кольского залива на север около 86 миль. Однако, когда вернувшиеся из полета в 6.14 и 7.35 экипажи самолетов МБР-2 доложили об обнаружении группы из пяти более сильных эскадренных миноносцев противника командующий флотом контр-адмирал А. Г. Головко в 9.41 мин направил Отдельному дивизиону эскадренных миноносцев радиограмму: "Возвратиться в базу, в море флотилия миноносцев противника типа "Редер"".
В 9.53 командир отдельного дивизиона эскадренных миноносцев капитан 1 ранга Фокин, уже развернулся к командиру корабля, чтобы отдать приказ о возвращении, когда раздался крик сигнальщика о приближении пяти кораблей. Это была 6-я флотилия, шедшая 16-17 на узлах, из-за повреждений лидера флотилии Z-10 "Ганс Лоди", который не мог давать более.
Огонь открыли первыми немцы, чтобы задействовать все свои орудия, командир флотилии капитан-цур-зее Альфред Шульце-Хинрихс вынужден был принять севернее.
Фокин не понимая, почему немецкий отряд эсминцев имеет такую низкую скорость, всё же пошёл ему на пересечку, стараясь поставить корабли отряда так, чтобы немецкие эсминцы, не имели возможность задействовать все свои башни.
Первыми добились попадания немцы, сумев вывести из строя одно из кормовых орудий эсминца "Стремительный" прямым попаданием. Второе попадание было в "Валериан Куйбышев", тот практически полностью лишился второй дымовой трубы.
Но тут же отметились артиллеристы "Громкого" - прямое попадание пришлось в основание второй носовой башни Z-20 "Карл Гальстер", пробив которое 130 мм снаряд, имеющий массу 33.4 килограмма, взорвался можно так сказать в самой шахте подачи, в момент подачи очередного снаряда в башню. Фактически такое попадание во всех флотах мира считается "золотым". От подрыва не одного, а двух снарядов взрыв пошёл не только во вторую башню, но и вниз в сам артиллерийский погреб, где был уже подготовлен очередной снаряд к подаче в башню. Считалось теоретически, что скорострельность орудий установленных в башне 127-мм (реальный калибр орудия составлял 128 мм) артиллерийской установки SKC/34 15-18 выстрелов в минуту, реально же 10-12, всё зависело от подачи снарядов из погреба. Взрыв Z-20 был такой силы, что его ощутили не только на немецких кораблях, но и на эсминцах СФ, корабль затонул в течении 4-5 минут.