Его заметил крейсер «Память Меркурия», который полным ходом пошел на соединение с главными силами, «Гебен» вдогонку ему нахально передал прожектором свои позывные «GB». В 7.05 Эбергард приказал группе обстрела присоединиться к эскадре, а сам пошел им навстречу. Однако «Гебен» быстро настигал его, и стало ясно, что соединиться русские броненосцы не успеют. Поэтому Эбергард повернул навстречу «Гебену», чтобы не подставлять под удар замыкавший строй слабый «Ростислав». При этом адмирал приказал снизить скорость до 5 узлов. В 7.53 с дистанции 94 кабельтова русские открыли огонь, «Гебен» немедленно ответил (По немецким данным, бой начался на дистанции 87 кабельтовых). Линейный крейсер вел огонь с максимальной скорострельностью, пытаясь использовать свое кратковременное преимущество. Хотя его залпы постоянно накрывали «Евстафий», и броненосец временами просто скрывался за стеной высоких всплесков, попаданий немцы не добились. Вероятно, немцев сбила с толку хитрость Эбергарда, и они совершенно неправильно оценили скорость русских броненосцев. Впрочем, очередная попытка организовать централизованный огонь эскадры у русских тоже не удалась.
Командир «Пантелеймона» капитан 1 ранга Каськов, оценив обстановку, приказал выжать из машин все, на что они способны. «Пантелеймон» развил 17,5 узла — на полтора узла больше, чем на испытаниях! Более старый «Три Святителя» старался не отстать от него. В 8.06 группа обстрела присоединилась к эскадре. При этом «Пантелеймон» открыл огонь по «Гебену», не вступая в строй, через голову «Ростислава». Вскоре в линейный крейсер попали 2 тяжелых снаряда, из них 1 — ниже ватерлинии. Хотя повреждения были несерьезными, положение «Гебена» становилось опасным. Он отвернул в сторону и вышел из боя. В 8.12 бой закончился. Линейный крейсер сначала отошел на север, удерживая дистанцию около 100 кабельтовых от русской эскадры. Когда противники достаточно удалились от Босфора, «Гебен» развил 26 узлов и прорвался к проливу.
Немцы полагали, что добились 3 попаданий, хотя на самом деле в русские корабли не попал ни один снаряд. Залпы «Гебена» ложились так близко к «Евстафию», что броненосец сильно встряхивало. Адмирал Эбергард несколько раз посылал старшего офицера осмотреть нижние помещения, чтобы убедиться, что броненосец не получил пробоин. Хотя на палубе и спардеке «Евстафия» после боя нашли более 30 осколков германских снарядов, повреждений флагманский броненосец не получил. За этот бой адмирал Эбергард был награжден мечами к имеющемуся у него ордену Св. Владимира 2-й степени, что превращало орден в высокую боевую награду.
Невидимый враг караулил турецкие корабли буквально повсюду. 19 июля отряд из 4 пароходов с грузом из 1 1000 тонн угля вышел из Зонгулдака в Босфор. Навстречу им 18 июля из Босфора вышел «Бреслау». Он также должен был встретить пароход «Кезан» с грузом керосина. Крейсер должен был отконвоировать пароход через минные поля в Константинополь.
Но в 6.56, уже через полчаса после выхода из пролива, крейсер налетел на мину, которая взорвалась под котельным отделением № 4. 8 человек погибли. Крейсер принял 642 тонны воды, но сумел вернуться назад. Это заграждение поставил 14 июля русский подводный минный заградитель «Краб».
«Бреслау» поставили в док для ремонта. После осмотра выяснилось, что повреждения не столь велики, как показалось сначала. Однако нехватка материалов и квалифицированных рабочих привела к тому, что ремонт затянулся до февраля 1916 года.
Когда русское командование убедилось, что обстрелы с моря никак не могут прекратить вывоз угля из Зонгулдака, оно решило провести воздушный налет на этот порт. Для этого планировалось использовать авиатранспорты «Александр I» и «Николай I», каждый из которых нес по 7 гидросамолетов. Именно самолеты должны были нанести удар по шахтам, которые были укрыты складками местности от огня корабельных орудий.
1 февраля 1916 года группа эсминцев, блокирующая Зонгулдак, сообщила, что видит в порту большой пароход. Командир дивизиона запросил разрешение проникнуть в порт и уничтожить его, но начальник 2-й маневренной группы отказал ему, не желая подвергать корабли чрезмерному риску.
Так как транспорт «Ирмингард» уже не раз ускользал от русских кораблей, командование решило провести задуманный ранее воздушный налет на порт. Очередной начальник 1-й маневренной группы получил приказ разработать план операции.
5 февраля на рассвете из Севастополя вышли миноносцы «Поспешный» и «Громкий». Они должны были в 13.00 сообщить по радио состояние погоды в районе Зонгулдака. Если погода окажется хорошей, в море должна была выйти 1-я маневренная группа — линкор «Императрица Мария», крейсер «Кагул», миноносцы «Заветный» и «Завидный» — вместе с обоими гидроавиатранспортами. Подойдя на расстояние 20 миль к Зонгулдаку, гидроавиатранспорты должны были поднять самолеты. Маневренная группа в это время должна была находиться в 20 милях от них.