В 7 утра легкие крейсера «Аретьюза» и «Фирлес» в сопровождении двух флотилий эсминцев напали на германские патрульные корабли и вступили с ними в ожесточенную перестрелку. Последние немедленно повернули и начали отходить. Контр-адмирал Маас, командовавший легкими силами в Гельголандской бухте, приказал «Штети-ну», «Фрауенлобу», эсминцам и подводным лодкам идти к ним на помощь. На береговых батареях Гельголанда и Вангероога, услышав грохот стрельбы, вызвали людей к орудиям. «Зейдлиц», «Мольтке», «Фон дер Танн» и «Блюхер» начали разводить пары, готовясь выйти в море, как только позволит прилив.
Тем временем английские корабли продолжали гоняться за германскими эсминцами, стреляя по ним с дальних дистанций на параллельных курсах. Вскоре «V-1» и «S-13» были подбиты и начали быстро терять ход. Еще немного, и англичане прикончили бы их окончательно, но в 7.58 в бой вступил «Штетин». Его появление спасло 5-ю флотилию эсминцев, успевших отойти под прикрытие береговых батарей Гельголанда. Британские корабли подошли совсем близко к Гельголанду. Здесь им попались несколько старых миноносцев из 3-го дивизиона траления. Англичане своим огнем нанесли серьезные повреждения «D-8» и «Т-33», но немцев вновь спасло вмешательство их легких крейсеров. «Фрауенлоб» вступил в бой с «Аретьюзой», открыв по ней огонь с дистанции 30 каб. (ок. 5,5 км). «Аретьюза» была, несомненно, сильным кораблем, совершенно новым и вооруженным гораздо более мощной артиллерией, но ее только накануне укомплектовали личным составом, и это ставило ее в известной степени в невыгодное положение. «Аретьюза» получила не менее 25 попаданий и вскоре на ней из всех орудий действовала только одна 152-мм пушка. Однако «Фрауенлоб» был вынужден прервать бой, поскольку получил одно очень тяжелое попадание — прямо в боевую рубку.
В это время легкий крейсер «Фирлес» и эсминцы 1-й флотилии набросились на «V-187», шедший к Гельголанду. Обнаружив, что путь к острову отрезан, немецкий эсминец стал полным ходом уходить к устью Яды и почти оторвался от своих преследователей, когда прямо перед ним из тумана вынырнули два четырехтрубных крейсера. Он ошибочно принял их за «Страсбург» и «Штральзунд», но это оказались «Нотингем» и «Лоустофт» из эскадры Гуденафа. С дистанции 20 каб. (3,6 км) их шестидюймовки буквально разнесли «V- 187». Он пошел ко дну с развевающимся флагом, все еще продолжая стрелять. Английские корабли остановились подобрать тонущих немцев. Однако в этот момент в бой вмешался крейсер «Штетин», и британские крейсера и эсминцы исчезли в тумане и дыму, бросив две шлюпки с пленными, среди которых было много раненых.
В 11.30 германский легкий крейсер «Майнц», шедший из устья р. Эмс, вступил в бой с «Аретьюзой», «Фирлесом» и эсминцами. К месту сражения быстро подтянулись крейсера Гуденафа, что сразу сделало положение «Майнца» безнадежным. После нескольких попаданий у него заклинило руль, и он начал описывать одну циркуляцию за другой. Затем «Майнц» получил в середину левого борта попадание торпедой с одного из английских эсминцев. К 13 часам он затонул. 348 человек из его команды были подобраны и попали в плен к англичанам.
Однако к 12.30 положение англичан стало критическим. В сражение вступили сразу 6 немецких легких крейсеров: «Штральзунд», «Штетин», «Данциг», «Ариадне», «Страсбург» и «Кельн». «Аретьюза» и 3 английских эсминца получили серьезные повреждения. Еще немного — и с ними было бы покончено. Тируит срочно запросил Битти о помощи. Битти уже давно почувствовал, что в сражении в Гельголандской бухте назревает кризис. Однако командующему предстояло принять непростое решение. В условиях плохой видимости вводить тяжелые корабли в пространство между Гельголандом и германским побережьем, кишащим эсминцами и подводными лодками, было слишком рискованно. Удачный торпедный залп вынырнувшего из тумана эсминца мог бы привести к необратимым последствиям. После долгих колебаний Битти, по свидетельству Чэтфилда, наконец произнес: «Несомненно, мы должны идти».
Моряки «Аретьюзы» и подбитых эсминцев, которым казалось, что для них уже все кончено, увидели, как с северо-западного направления в мглистой дымке обрисовались серые громады надстроек линейных крейсеров Битти. Молодой лейтенант Освальд Фрюен, наблюдавший эту картину с полузатопленного эсминца, так описал ее впоследствии: «…Прямо впереди нас, в великолепной процессии, как слоны, шагающие через свору шавок, двигались „Лайон“, „Куин Мэри“, „Инвинсибл“ и „Нью Зеланд“ — наши линейные крейсера. Огромные, мрачные и неповоротливые, как некие доисторические монстры, они выглядели абсолютно несокрушимыми!»