Утром 7 октября 1571 года противники увидели друг друга. Союзники располагали 6 галеасами и 203 галерами. В сражении дон Хуан возглавил центр, тогда как левым флангом (53 галеры) командовал венецианец Барбарелло, а правым из 50 галер – генуэзец А. Дориа. На судах было до 80 000 человек, в том числе 25 000 солдат, вооруженных аркебузами. Венецианские галеасы были выдвинуты вперед, а позади центра, под командованием испанского адмирала Санта-Круса и сицилийского капитана Кардоны, был построен резерв (38 галер). Противостоящий турецкий флот включал до 230 галер и 66 галиотов. Али-паша построил суда традиционным полумесяцем.
Ядра турецких пушек давали все время перелеты, суда их пострадали от огня галеасов. Тем не менее турки вели бой решительно.
В центре два корабля дон Хуана сцепились с кораблями капудан-паши. Завязалась рукопашная схватка, длившаяся час. Турки не успели помочь своему флагману: Али-паша пал в бою от пули. Его корабль взял дон Хуан, поднял на нем свой флаг, а голову капудан-паши вздели на копье. Турецкие галеры гибли одна за другой.
Левый фланг долго сопротивлялся Андреа Дориа, но, зная о трудном положении центра, турки направились на помощь капудан-паше. Однако прибытие Андреа Дориа к месту боя стало решающим. Улудж-Али скрылся под покровом ночи. Турки потеряли 225 судов; из них 94 прибились к берегу и были сожжены, а остальные достались союзникам с 117 большими и 556 малыми пушками. Было пленены 3600 турок и освобождены 15 тысяч христиан. Потери членов лиги составили всего 15 галер и 8000 убитых. В значительной мере благодаря твердости и решительности доны Хуана была одержана полная победа. Гегемония турецкого флота на Средиземном море пала. Сражение при Лепанто стало последним крупным сражением гребных флотов на Средиземном море.
Осенью 1573 года дон Хуан Австрийский командовал экспедицией по отвоеванию Туниса у турок. Поход завершился занятием северной части страны. Полководец намеревался стать правителем отдельного королевства, однако этому воспротивился сводный брат – король Испании Филипп II. До 1576 года дон Хуан был генерал-викарием Милана, Неаполя, Сицилии.
В 1576 году дон Хуана назначили генерал-губернатором Нидерландов, открыто выступивших против испанского господства. Он сначала отказался от этого трудного поста. Потом принял его только на том условии, что ему позволят вторгнуться в Англию и жениться на Марии Стюарт, королеве Шотландии, тогда пленницы Англии. В Нидерландах