В 12.12 “Слава” с расстояния 20800 м (112 каб.) перенёс огонь на дредноуты. “Кёниг” и “Кронпринц”, продолжая большим ходом двигаться на север, быстро сократили невыгодную для них дистанцию до 16700м (90 каб.), легли на ост, уменьшили скорость хода и в 12.13 открыли огонь, причем со второго залпа довольно быстро пристрелялись и 12.16 перешли беглым огнём на поражение.
Имея на “Славе” только два 305-мм орудия кормовой башенной установки против 20 более дальнобойных 305-мм, русские корабли стали отходить курсом на норд, в то же время отвечая на огонь противника, снаряды которого рвались вокруг кораблей.
В 12.25 произошло одновременное попадание в “Славу” трех 305-мм снарядов в подводную часть борта на 3-4 м ниже КВЛ. “Слава” вздрогнула, раскачалась и начала крениться на левый борт. Из боевой рубки поступило приказание для выравнивания крена затопить кормовой корридор ПрБ и пустить отливной турбонасос, что и было сделано под руководством трюмного механика Милославского.
Первый снаряд попал и разорвался в коффердаме рядом с помещением динамомашин, сделав в переборке коффердама пробоину около 4 м в диаметре. Электричество в носовой оконечности погасло, команда едва успела покинуть помещение, как вода, затопив весь отсек, дошла до батарейном палубы. Из-за темноты команда не успела задраить переборочную дверь и носовой погреб 305-мм боприпасов сразу же затопило.
Попадание второго снаряда привело к затоплению верхнего носового помещения мокрой провизии и шкиперской, через несколько минут крен дошел до 8°. Крен быстро уменьшили до 4°, но зато корабль сел носом до осадки 10 м, а кормой до 9,1 м. Третий снаряд попал в борт в районе машинного отделения, но, имея на излёте большой угол падения, броневой пояс борта не пробил.
Получив пробоины и крен, “Слава” лёг на курс 330°, скорость хода уменьшилась до малого, потому что от разрывов снарядов в котлах сел пар, и в 12.27 начал отходить к острову Шильдау. Вследствие пробоин в корпусе вода в трюме из-за крена подошла к топкам двух котлов, которые пришлось погасить. “Слава” шёл малым ходом, с трудом управляясь из-за крена и дифферента на нос.
Германские снаряды продолжали рваться вокруг кораблей, причём в 12.29 произошло попадание в батарейную палубы “Славы” ещё двух снарядов. Снаряды разрушили вентиляционные шахты кочегарок, трапы обеих палуб, шахты погребов мелкокалиберной артиллерии и произвели пожар на обеих палубах, откуда огонь перекинулся в погреба. Благодаря энергии старшего офицера, пожар быстро ликвидировали. Кормовая башня продолжала стрелять самостоятельно под управлением младшего артиллериста.
В 12.30 при падении снаряда у правого борта “Славы” поднимается столб воды высотой выше фор-марса и она обрушиваясь вниз, заливает передний мостик.
В 12.39 кормовая 305-мм орудийная башня “Славы” дает попадание в дредноут, что вызывает на нём пожар в носовой оконечности, но минуту спустя и в “Славу” попадает три снаряда. Один снаряд разорвался в батарейной палубе, два других, пробившие броню в районе радиорубки, разрушили бортовой коридор и силой взрыва прогнули переборки соседних угольных ям. Наконец в 12.46 русские корабли вышли из-под обстрела.
За время боя, кроме указанных повреждений “Славы”, в “Баян” снаряд попал под носовой мостик, что вызвало пожар в шкиперской и увеличение осадки носом до 7,9 м. В “Гражданин” также попало два снаряда, разрушивших несколько офицерских кают на шкафуте. Всего “Слава” получил восемь попаданий, из' которых первые два, вызвавшие крен до 8° и затопившие носовой отсек, решили судьбу корабля. Согласно Вгауег [5], это были снаряды “Кёнига”.
На 17 октября Моонзундский канал между о. Шильдау и Харипайдом имел наименьшую глубину 8,1 м. “Слава”, приняв воду в носовые отсеки и выровняв крен за счет заполнения кормового коридора, к 12.45 сел носом до 10,4 м., кормой до 9,4 м., что лишало корабль возможности прохода каналом в Финский залив.
В 12.47 начальник минной обороны приказал командиру “Славы” Л. В. Антонову пропустить в канал “Гражданин”, снять экипаж и, введя “Славу” в начало канала, взорвать погреба. В 13.15 минеры приготовили кормовые погреба к взрыву. В 13.20 по приказанию командира на “Славе” подожгли фитили подрывных патронов. В 13.22 машины были остановлены.
В 13.30 “Слава”, всё ещё имея инерцию после остановки машин, подошёл ко входу в канал, в 13.32, дойдя до входных шаровых вех (и имея осадку носом 10,4 м) упёрся в грунт.
В 13.58 на “Славе” произошёл взрыв кормовых погребов и пожар в корме, в 14.12 — второй взрыв, 14.20 —третий, которым оторвало корму, после чего корабль погрузился кормой до 305-мм орудий башни. Все взрывы сопровождались усилением пожара.
По приказанию начальника минной обороны, для полного разрушения корабля миноносцы “Москвитянин”, “Амурец” и “Туркменец-Ставропольский” выпустили по “Славе” шесть торпед, однако только одна торпеда (“Туркменца”) взорвалась под передней дымовой трубой. “Слава” продолжал гореть ещё больше суток, причем всё время слышались небольшие взрывы.