Как только командиру корабля Казарскому стало ясно, что избежать столкновения с турецкими кораблями не удастся, он принял решение стоять до последнего. Канониры корабля заняли свои места у артиллерийских орудий. Для предотвращения паники среди экипажа Казарский поставил у флаг-фала вооруженного часового с приказом стрелять на поражение в любого члена экипажа, кто попробует спустить флаг.
По неприятелю был открыт огонь из 3-х фунтовых пушек. Чтобы не отвлекать матросов от работы веслами, места артиллерийской прислуги заняли сами офицеры брига, в том числе и Казарский. Когда «Селимие» попытался обойти бриг справа, «Меркурий» дал ответный залп орудиями правого борта. В конечном итоге «Меркурий» успешно маневрировал под огнем неприятеля. На бриге трижды вспыхивали пожары и трижды их успешно тушили. Канонирам брига удалось перебить ватер-штаг и повредить грот-брам-стеньгу корабля «Селимие». После этого поломался гротовый рангоут турецкого корабля и «Селимие» лег в дрейф. Он вышел из боя, после чего противостоять «Меркурию» остался лишь один «Реал-бей».
Турецкий корабль атаковал «Меркурий», но также безуспешно. Ответным огнем канониры брига перебили левый нок фюр-марса-рея турецкого корабля. «Реал-бей» лишился возможности преследования брига. После этого «Меркурий» направился в сторону Сизополя.
Результаты боя впечатляли. На «Меркурии» погибло всего четыре члена экипажа, шесть человек получили ранения различной степени тяжести, бриг получил 22 пробоины в корпусе, 133 в парусах, 16 повреждений в рангоуте, 148 в такелаже, все гребные суда на рострах разбиты, повреждена одна карронада. Конечно, потери на «Реал-бее» и «Селимие» были намного выше, но их точное количество осталось неизвестным.
