Columna de Nelson en Trafalgar Square. Esta plaza londinense está dedicada a la victoria británica en aguas gaditanas.

El 19 a las 09'30 horas el Mars repite la señal ' El enemigo empieza a salir del puerto '. En ese momento, desde el Victory se iza la señal ' Persecución general, sudeste '. Nelson establece un sistema de seguimiento de la escuadra y manda colocar dos fragatas cerca del enemigo para que comuniquen los movimientos al Defence, quien se los transmitirá al Colossus, este al Mars y por fin desde el Mars al Victory. Las comunicaciones durante la noche se hacen con luces.

Durante el 20, la escuadra se dirige al sur, hacia el estrecho de Gibraltar, alejándose del cabo de Trafalgar. La formación es de 3 columnas, pero muy irregulares debido a la poca experiencia de las tripulaciones. A última hora de la tarde el viento sopla del oeste, lo que permite que los barcos giren y se encaminen directamente al estrecho, pero esta maniobra termina de desordenar la formación.

A las 19'00 horas en el Redutable se ven luces de señal de los barcos de Nelson: se informa a Villeneuve, pero las comunicaciones en la escuadra combinada se hacen a voz y hasta las 20'30 horas no llega el mensaje. En ese momento Villeneuve ordena que la escuadra se coloque en línea de batalla.

Al amanecer del día 21, las dos flotas se distinguen claramente. A las 5'45 desde el Victory se transmite el mensaje para que la flota se divida en dos columnas. Entonces el General Gravina pide a Villeneuve permiso para obrar independientemente de la línea con la escuadra de observación que está á sus ordenes. El francés lo desaprueba, obligando a Gravina a que permanezca en la línea de batalla y subordinado a los movimientos generales.
Villeneuve ordena una virada por redondo a un tiempo en toda la línea, pretendiendo con ello que se inviertan la vanguardia y la retaguardia, pero resulta un verdadero desastre: la línea se había roto dejando grandes claros al enemigo. Se debe mencionar que este movimiento ordenando por Villeneuve era para tener Cádiz bajo el viento en el caso de una derrota. En ese momento Nelson envía un mensaje a su flota: ' Inglaterra espera que todo hombre cumplirá con su deber ' , y a continuación ' Atacad al enemigo de cerca '.

En el San Juan Nepomuceno, Churruca mira por el telescopio el mástil del Bucentaure a la espera de una solución, como no se produce, sacude la cabeza y se dirige a su segundo al mando " Nuestra vanguardia será aislada del cuerpo principal y nuestra retaguardia se verá abrumada. La mitad de la línea estará obligada a permanecer inactiva. El almirante francés no lo entiende. Sólo ha de actuar con osadía, sólo ha de ordenar que los barcos de la vanguardia viren de nuevo a sotavento y se sitúen detrás de la escuadra de retaguardia. Eso colocaría al enemigo entre dos fuegos ", ¡Perdidos! ¡Perdidos! ¡Perdidos!.

El principio del fin.
A las doce menos cuarto el San Agustín dispara un primer cañonazo, siguiéndole otro del Monarca. El Royal Sovereing manda la columna de sotavento, que es la primera en tomar contacto con la escuadra combinada. Descubre una abertura entre el Santa Ana y el Fougueux, se introduce por ella y descarga una andanada contra el Santa Ana y contra el Fougueux. Ambos se reponen y responden al fuego.

El Santa Ana entonces se enzarza con el Royal Sovereing. Su capitán, sabiendo que su enemigo quiere pasar a sotavento, pone toda su gente a estribor. Collingwood, ante los daños que sufre el barco, abandona el navío para proteger su vida y se embarca en la fragata Euryalus. El Santa Ana terminará rindiéndose después de sufrir graves daños. 

Mientras, el Victory se lanza entre los navíos Santísima Trinidad y Bucentaure, pero el general Cisneros junta el Santísima con el Bucentaure y no deja hueco por donde pasar. Entonces el Victory se lanza contra el Bucentaure y el barco que tiene en popa, el Redoutable.
Villeneuve comienza hacer señales a la división de vanguardia para que vire y venga a reforzar el centro de la línea de batalla, pero Dumanoir no quiere hacer caso de la orden y continua rumbo norte con su división. Pero un grupo de navíos formado por el San Agustín, San Francisco, Rayo y Heros deciden abandonar a Dumanoir y dirigirse en ayuda del centro de la línea.

Desde el Redoutable se intentan lanzar los garfios de sujeción por encima del Victory, para realizar un  abordaje, pero el Victory es mas alto. Mientras en las cofas del navío francés los francotiradores barren la cubierta del Victory. Uno de ellos consigue dar a Nelson, que gravemente herido es bajado a la cubierta de sollado.
El Victory está a punto de ser tomado, pero en su ayuda viene el Temeraire, por el costado desprotegido del Redoutable, y lanza una descarga de sus cañones que produce una carnicería en el barco francés. El Fougueux, maltrecho tras su primer encuentro con el Royal Sovereing, acude  a socorrer al Redoutable. Se juntan los cuatro barcos que quedan enganchados por sus costados.
El Redoutable pierde el palo mayor y el de mesana, desaparece su castillo de popa y cinco sextas partes de su tripulación están fuera de combate; tiene que arriar la bandera y es remolcado por el Swiftburne.

El Bucentaure se queda junto al Santísima Trinidad rodeado de barcos enemigos. Mas de la mitad de su tripulación y oficiales están heridos ó muertos, Villeneuve recorre la cubierta diciendo " Entre la carnicería que me rodea, ¿No hay una bala destinada a mí? ". Poco después arría su bandera.
El Santísima Trinidad se queda solo rodeado de siete navíos ingleses, pero todavía sostiene el fuego, el capitán del África envía un oficial a aceptar la rendición del navío, pero es cortésmente escoltado de vuelta a su bote y se reanudan los disparos por más de una hora, hasta que ni para las bombas de achicar, ni para los cañones, hay hombres.

Entonces el barco se rinde. Es un bamboleante casco gigantesco y sin mástiles. Se niega a hundirse durante casi tres días, mientras los tripulantes de los barcos británicos Ajax y Revenge tiran a los muertos por la borda y bajan todos los heridos que pueden a los botes. Pero el día 24 se rompen los cables de remolque y se hunde. De las escotillas asciende un aullido espantoso: es de los desgraciados que hay en la cubierta inferior.

El San Agustín, que se había dirigido en ayuda del Santísima Trinidad, es interceptado por el Leviatán. No hay ventaja por ninguna de las partes, pero al poco llegan el Orion y Ajax en ayuda del navío ingles y juntos al cabo de una hora rinden al San Agustín. 

Dumanoir, al ver la situación del centro, decide por fin dirigirse en su ayuda, pero al acercarse observa que todo está perdido y que la posición de los ingleses es muy fuerte. Entonces vuelve a girar hacia el oeste para huir de la batalla. El batallón lo forman el Mont-Blanc, Duguay-Trouin, Scipion, Formidable, Neptuno y Intrepide. Estos dos últimos, desatendiendo las órdenes, no quieren abandonar la batalla sin participar en ella y se vuelven para combatir. Pero su intervención no mejora la situación de la escuadra aliada. La columna de observación, que cubre la retaguardia de la escuadra combinada, se ve envuelta por navíos que siguen a Collingwood. El principal objeto es el apresamiento del buque insignia del general Gravina, el Príncipe de Asturias. Este tiene que luchar contra los navíos Defiance y Revenge.

El HMS Victory se conserva actualmente en el puerto de Porsmouth, en Gran Bretaña.

El San Ildefonso, que se haya delante de Gravina, vira en redondo para equilibrar la pelea, pero al notarlo los navíos ingleses Dreadnought, Poliphemus y Thunderer arriban á todo trapo sobre los españoles, teniendo el San Ildefonso que arriar la bandera después de una defensa desesperada, lo mismo que el Argonauta, que después de ser atacado duramente por el Belleisle queda muy mal parado y en vistas de que no puede continuar el combate, se rinde.

El Príncipe de Asturias se queda solo. Gravina ha perdido un brazo y los palos de mesana y mayor amenazan con venirse abajo. Pero el San Justo y Neptune consiguen llegar hasta él. Gravina indica a la fragata Thémis que lo remolque y da instrucciones a los demás barcos que puedan navegar, que lo sigan hasta Cádiz.
Con 11 navíos casi destrozados pone rumbo a Cádiz. Atrás queda el San Juan Nepomuceno, desarbolado, acribillado y muerto su comandante, Cosme Damián Churruca. Una bala de cañón lo derribó, pero el se levantó diciendo "Esto no es nada, siga el fuego". Al poco tiempo muere desangrado. El San Juan Nepomuceno es apresado al no poder seguir a Gravina. Tampoco el Achilles puede seguirlos. Un incendio se ha declarado en la cofa del trinquete y empieza a propagarse por la cubierta. La tripulación, al ser incapaces de apagar el fuego se tira por la borda. Al poco tiempo las llamas alcanzan la santa bárbara y el Achilles salta por los aires. El estruendo sobrepasa el ruido de la batalla y todo el mundo suspende momentáneamente el combate. 

Nelson ha muerto y Collingwood manda ahora la flota británica. Las últimas órdenes de Nelson eran que la flota anclara ante el temporal que se avecinaba, pero Collingwood no ancla la flota. Durante casi una semana, la tempestad que azota la costa de Cádiz fue peor que el combate sucedido: el Redoutable, que es remolcado por el Swiftsure, se hunde con muchos de los heridos todavía abordo; el Bucentaure, sin mástiles, encalla en la playa cercana al puerto. Los tripulantes son británicos que conducen la presa hacia Gibraltar. Estos son acogidos con hospitalidad por los gaditanos.

Desde Cádiz salen varios navíos para intentar recuperar a los apresados. Son el Asís, Montañés, San Justo y Rayo que salen en busca del Santa Ana. Más adelante se les une dos navíos franceses. El Santa Ana es recuperado pero debe ser remolcado a causa del mal estado del casco por la fragata Themis.
El Rayo es arrastrado a la costa y allí embarranca, igual que el San Francisco, Monarca y Neptuno. De este modo finalizó la batalla de Trafalgar, poniendo fin a un Imperio y a la hegemonía naval de un país.