Una vez en alta mar, ninguno de los almirantes de ambas flotas conocía el lugar en que se encontraba su enemigo, ya que no existía el reconocimiento aéreo. Por ello se enviaron, por ambas partes, acorazados de exploración que se debían desplegar con el objetivo de localizar al grueso de las flotas. Jellicoe era consciente de la debilidad de sus cruceros frente a los alemanes, por lo que había decidido incluir en la flota de Beatty cuatro poderosos acorazados de la clase Queen Elisabeth del  contralmirante Evan Thomas. Esas cuatro unidades eran, en aquel momento, los más potentes buques de combate del mundo, armaban cañones de 381 mm.

Hacia las 10:10 del 31 de mayo de 1916, Beatty ordena a Thomas que se sitúe a 5 millas de él, hacia el noroeste. Unas horas después, a las 14:15 y a unas 60 millas de la costa de Dinamarca, el crucero ligero británico Galatea localiza al crucero ligero alemán Elbing, que venía de registrar un mercante danés. Se inician entonces una serie de andanadas entre ambos contendientes, sin ninguna consecuencia, si bien podemos decir que marcan el inicio de la batalla de Jutlandia.

Imagen del combate tomada desde el acorazado Lion.

A las 14:35 el Galatea informa que había avistado una gran columna de humo aproximándose a su posición: se trata de las naves de Hipper, que se aproximaban en ayuda del Elbing. Acto seguido, Beatty iza en el palo de su buque, el Lion, la señal para que las naves se dirigieran hacia el Galatea a toda máquina, pero Thomas, muy alejado del Lion, no ve la señal y no advierte la maniobra de su líder hasta minutos después.
Cuando Hipper se percata de la presencia de Beatty invierte su rumbo a fin de atraer hacia la trampa a los cruceros británicos. Fue a las 15:45 cuando el Lutzow, buque insignia de Hipper, abre fuego contra los británicos a una distancia de casi 15 km. La poca visibilidad en el momento y la posición del sol da una ligera ventaja táctica a los alemanes, que inician un verdadero ejercicio de precisión en el disparo: sobre las 16:00 el Lion recibe un proyectil en su torre de mando, provocando un pavoroso incendio. La nave se salva debido al heroísmo de uno de sus tripulantes, quien herido de muerte, decide que se abran los grifos para que el agua inundara el pañol de municiones.
Hacia las 16:03 y tras recibir cinco impactos del crucero alemán Von der Tann, al menos dos de ellos en el pañol de municiones, el crucero británico Indefatigable explota en dos partes y se hunde de forma fulminante. En la explosión fallecieron alrededor de un millar de marineros.

Fue hacia las 16:08 en que llegaron al lugar del combate los acorazados de Thomas. Empezaron a disparar andanadas a los alemanes desde más de 18 km, alcanzando al Von der Tann, que se distanció para no recibir más impactos, pero navegandos siempre en dirección a la trampa. Esto provocó que Beatty iniciara una alocada persecución que iba a costarle cara.

A las 16:25 el Derfflinger alemán alcanza con dos certeras andanadas al Queen Mary en los pañoles de munición (otra vez), provocando una tremenda explosión que hunde el buque en 90 segundos. De los 1275 tripulantes, sobreviven 9. Mientras, los contratorpederos de escolta se habían enzarzado en su particular batalla, resultando hundidas 2 naves alemanas y 2 británicas. Las cosas se le estaban torciendo a Beatty y podían ir a peor: a las 16:33 recibe un mensaje indicándole la llegada de la Hochseenflotte por el sudeste.
De forma inmediata Beatty vira 180º y se retira a toda velocidad. Transmite las órdenes mediante señales y de nuevo Thomas no las ve. Esto provoca que los acorazados reciban un duro castigo de fuego concentrado de los acorazados alemanes pertenecientes a la escuadra de Scheer. El Barham, nave insignia de la formación de acorazados británica, sufre daños severos pero en cuanto Beatty consigue una situación de colocación táctica favorable, sus acorazados inician un verdadero diluvio de fuego sobre los alemanes: en media hora desmantelan por completo toda la artilleria del Von der Tann, que queda reducido a poco más que un esquife lleno de escombros y muertos. El Seydlitz recibe siete proyectiles, el Lützow cinco y el Derfflinger otros cinco: el daño inflingido a los alemanes ha sido considerables. Y además aparece en el horizonte un inmenso bosque de columnas de humo: la Gran Fleet llegaba en apoyo de sus camaradas.

Al llegar el grueso de la Gran Fleet, Jellicoe no sabía exactamente a que se iba a enfrentar y los informes que recibía eran contradictorios. En el momento en que se encontraron el Lion y el Iron Duke, donde iba Jellicoe, éste le pidió mediante banderas de señales dónde estaba el enemigo. Beatty respondió y en ese momento Jellico ordenó a sus 24 acorazados un orden de combate en línea: el objetivo era cruzar de forma perpendicular la línea alemana, tal y como hiciera Nelson en Trafalgar.

Hacia las 18:32 se despejó la humareda dejando a la vista al Invencible, el más potente de los cruceros de la Gran Fleet y eso propició que los alemanes se cebaran en él: en un minuto las andanadas del Derfflinger y el Lützow acertaron de nuevo en el pañol de municiones del acorazado británico, provocando la explosión del Invencible, que se partió en dos trozos, acabando con la vida de 1032 hombres y dejando únicamente seis supervivientes. Entre los fallecidos estaban el contraalmirante Hood, jefe de la 3ª Escuadra de cruceros de batalla. A pesar de ello, los británicos seguían agobiando con sus andanadas a los alemanes, afinando cada vez más su tiro: el Lützow fue alcanzado varias veces más, y el Moltke tuvo que ser transbordado por Hipper.