26 июня в 4 часа 42 минуты ударная группа с поставленными параванами подошла к кромке минного заграждения и уменьшила скорость до 20 узлов. Через несколько минут в правом параване шедшего головным флагманского лидера «Харьков» взорвалась мина. «Харьков» дал малый ход, и в голову вышел лидер «Москва». В 5 часов 02 минуты лидеры вышли в точку начала стрельбы и открыли огонь из орудий главного калибра. Уже после первых залпов на берегу взметнулось пламя большого пожара в районе нефтяных баков. Через несколько минут после начала стрельбы по лидерам открыла огонь крупнокалиберная береговая батарея, о которой на кораблях сведений не имели, а чуть позже – два вражеских эсминца, которые находились на рейде и не были вовремя обнаружены. В 5 часов 06 минут лидеры были накрыты артиллерийским залпом. Несмотря на близкие разрывы снарядов, лидеры продолжали выполнять задачу. Только выпустив предусмотренное количество снарядов, в 5 часов 12 минут командир ударной группы дал приказание прекратить огонь и начать отход. «Харьков» начал отходить с постановкой дымовой завесы. Для снижения эффективности стрельбы врага лидеры увеличили ход до 30 узлов и перешли на движение противоартиллерийским зигзагом. По всей вероятности, маневрируя на такой скорости, лидер «Москва» потерял оба паравана. В 5 часов 20 минут он подорвался на мине, разломился в районе первого котельного отделения и стал быстро тонуть. Появившиеся в это время над кораблями вражеские самолеты расстреливали из пулеметов плавающих на воде людей. Попытка «Харькова» оказать помощь погибающему кораблю не увенчалась успехом – он был сам накрыт огнем батареи и атакован самолетами врага. От близких разрывов бомб и снарядов корабль получил сильные сотрясения корпуса. Потекли водогрейные трубки в котлах, стало падать давление пара, ход снизился до 6 узлов. Корабль оказался перед угрозой стать неподвижной мишенью для врага. Нужно было, не охлаждая котлов, влезть в топку и ликвидировать повреждения. Котельный машинист Петр Гребенников не колебался ни минуты. Товарищи принесли ему асбестовый костюм, густо смазали лицо вазелином. Но все это мало помогало в дышащей жаром топке. Сухой, горячий воздух обжигал легкие. Однако Гребенников упорно искал повреждения, пока его не вытащили из топки почти без сознания. Облившись водой, он вновь полез в котел. Лишь с третьей попытки Гребенникову удалось заглушить лопнувшие трубки. Следуя примеру своего товарища, краснофлотец Петр Каиров устранил повреждения в другом котле. Корабль получил возможность увеличить ход до 12 узлов.
В это время лидер атаковала вражеская авиация, но все ее атаки были отбиты, при этом зенитчики сбили два самолета. Для оказания помощи «Харькову» командир группы поддержки направил эсминец «Сообразительный». В 5 часов 55 минут корабли вышли из зоны обстрела. В 6 часов 53 минуты эсминец, а затем лидер (по их докладу) подверглись атаке подводной лодки. От выпущенной торпеды корабли уклонились, после чего