Морскому сражению предшествовали неудачные для шведов атаки на русский флот у Ревеля и Кронштадта, что вынудило противника отойти в Выборгский залив. На якорь стали около 400 судов и кораблей, которые насчитывали 3000 орудий и 30 тысяч солдат и матросов. Их предполагалось использовать для высадки десанта и захвата Санкт-Петербурга. Однако их планам не суждено было сбыться, так как их блокировали свыше 130 кораблей и галер Балтийского флота.
Запертый в заливе шведский флот стал испытывать трудности с продовольствием и пресной водой, и король Густав III решился пойти на прорыв. В два часа ночи шведские суда начали обстрел русских береговых батарей и атаковали русскую эскадру, а около семи часов утра шведы пошли на прорыв.
Завязалась ожесточенная битва, в ходе которой гранд-адмирал герцог Карл был ранен, а шведский король спасся, пересев на шлюпку.
"Король - сказывают разно: одни - будто ушел на баркасе между провиантских двух судов; другие, что был на своей яхте "Амфион", коя потоплена, и будто сошел на галеру. Сия галера взята. С нее он соскочил в шлюпку и сия шлюпка также взята, а с шлюпки сошел в бот, и бот сей ушел. Завтрак его взят: он состоял в шести сухарях, копченом гусе и двух штофах водки", - писала императрица Екатерина II своему фавориту Григорию Потемкину.
Прорыв в Свеаборг дорого обошелся шведскому флоту. Семь линейных кораблей сели на мель. Шведский 74-пушечный линейный корабль "София Магдалена" был захвачен российскими моряками с корабля "Мстислав". В его экипаже, кстати, находился мичман Иван Крузенштерн - в будущем первый российский мореплаватель совершивший кругосветное путешествие.
Галеры "Остергетланд", "Нордстьернеорден" и "Даларне" также были захвачены при попытке прорвать блокаду. Всего шведский флот в тот день потерял 64 судна и около семи тысяч человек убитыми и пленными. В Балтийском флоте было убито 117 человек и 164 - ранено, но все корабли остались в строю.
Выборгское сражение - Трафальгар Балтики, по образному выражению британского военно-морского историка Фреда Джейна, - положило конец шведским надеждам восстановить господство на Балтийском море.