22 мая Пётр находясь у Берёзовых островов в Финском заливе пишет ещё одно письмо Науму Синявину: «Сего числа получили Мы ваше письмо мая от 18 дня, в котором пишешь, что Шведские корабли у Ревеля являются, а где оные стоят за Наргеным или инде где, о том имянно не пишете: того для проведайте немедленно, где оные стоят, ежели за Наргиным, то пошлите хотя ночью в лодке с Чюхнами ково нибудь из своих матрозов на этот остров осмотреть, в котором месте они стоят и сколько их числом, и с тем репортом пришли к нам немедленно, навстречу хотя к Кашпервику сухим путём, и там вели ждать ково Мы пришлём туды морем, дабы Нам знать, сколько их есть».
Шаутбенахт Пётр Михайлов присылает указ капитану-порутчику Науму Синявину, чтоб он собрал 310 матросов и 1100 солдат и распределил их по новым кораблям «из оных на Ляферм -100, на Арундель, Армунд, Фортуну по 70 матрозов в том числе взять у Ивана Синявина 60 человек». Взять под команду этот отряд и отправляться к Гангуту.
22 июля Государь находился с флотом у полуострова Гангут (по-шведски Hangö udd) лично производил рекогносцировку окрестностей в узком месте. К группе островов, расположенных посредине мыса, было послано 15 скампавей, которые должны были следить за противником. При обследовании полуострова у мызы Лапвик было найдено удобное место для перетаскивания скампавей сухим путем. Расстояние между берегами равнялось здесь всего 2 с половиной версты. У Петра Алексеевича родилась оригинальная идея устроить в узком месте «переволоку и перетащить по ней часть легких галер» и зайти противнику в тыл, а там как будет «неприятеля привесть в камфузию». Что было и сделано русской пехотой.
Шведский адмирал Густав Ватранг (Wattrang Gustaf), узнав от местных жителей о принимаемых русскими мерах, решил пойти на столкновение. Для этой цели часть шведской эскадры под командованием вице-адмирала Эрика Лиллье отправили к тверминнскому рейду для атаки стоявшего там наших галер и линейных кораблей. Отряд в составе фрегата «Элефант», 6 галер и 3 шхерботов шведского контр-адмирала Нильса Эреншильда (Nils Ehrenschiöld) был послан к западному берегу Гангутского полуострова для занятия позиции у места предполагаемой «переволоки». Остальная часть флота под командованием адмирала Ватранга находилась на прежнем месте в 2 милях от урочища Агнаут. Ошибка шведов, что они раздробили свои силы, чем не замедлил воспользоваться контр-адмирал Петр Михайлов, который по суше ездил смотреть шведский флот.
25 июля наш корабельный и галерный флоты в Тверминне услышал пушечные выстрелы. Линейные корабли вышли в шхеры перед городком Тверминне. Капитан-поручик Наум Синявин на своём корабле прикрывал галеры, на которых пошёл вперёд Государь. Петр, ещё не видя противника, выдвинулся с 35 скампавеями вперед, на линию сторожевых судов к середине полуострова. Приближаясь, он заметил, что шведский вице-адмирал Лиллье с 14 судами направился в море к юго-востоку, а на якоре остался адмирал Ватранг с несколькими линейными кораблями и фрегатами. На следующее утро Петру удалось установить, что Лиллье, выйдя из шхер, повернул к востоку в обход Тверминне, намереваясь там запереть выход в море русскому галерному флоту и зайти в тыл. Надо было принимать срочные меры для спасения нашего галерного флота, стоявшего у Тверминне.
Адмирал Фёдор Апраксин приказал, немедленно галерам приготовиться к выходу из бухты. Шаутбенахт Петр Михайлов решил прорваться в Аландские шхеры морем, обойдя стоявшие под берегом корабли Ватранга мористее, вне досягаемости их огня. Утром следующего дня 20 скампавей капитана-командора Змаевича начали прорыв. Шведский адмирал Густав Ватранг, заметив движение русских, тотчас же приказал сняться с якоря, но была хорошая летняя погода и шведские корабли из-за штиля не смогли двигаться. Вот эти большие линейные корабли пришлось ботами буксировать в море. Шведы открыли сильный огонь по прорывавшемуся отряду, но он не достигал русских галер. Попытка шведов помешать прорыву была безуспешной. Петр Михайлов и Апраксин, видя, что обход совершается удачно, послал по тому же пути еще 15 галер, стоявших до сих пор под командованием бригадира Лефорта в качестве сторожевых судов. Эти галеры также прошли успешно. Прорвавшиеся галеры заблокировали отряд шведского контр-адмирала Эреншильда в фиорде у деревни Рилакс у острова Падва. 26 июля главные силы галерного флота были передвинуты ближе к Гангуту. Петр прибыл на военный совет на галеру Апраксина. Там в 3 часа ночи, решили, воспользоваться новой ошибкой адмирала Густава Ватранга и провести главные силы галерного флота в промежуток между шведским флотом и берегом, придерживаясь к последнему так близко, как это позволит глубина.
С рассветом 27 июля стоял «мертвый штиль», адмирал Апраксин в строгом порядке повел свои галеры «дал указ пробиватца сквозь оного, не огребая кругом». Шведы, заметив новый маневр русских, открыли ураганный огонь. Но он не причинил русским вреда, так как шведский флот стоял далеко от берега, а наступивший штиль на море не давал возможности шведам подтянуть свои корабли к берегу. Как на ученье «в стройном порядке, двинулись наши галеры одна за другой». Только 3 шведских корабля, стоявшие ближе других к месту прорыва, были прибуксированы поближе к берегу и смогли сделать до 250 выстрелов, нанеся незначительные повреждения русским галерам «только у одного капитана ногу отбили».
Гангутское сражение. Старинная гравюра. Художник А. Ф. Зубов
Наши галеры, кроме одной, севшей на мель прошли благополучно. Шведами были захвачены «один майор, капитан, два прапорщика, один комиссар, один казначей и один пастор, а равно мешок с деньгами и 179 нижних чинов». Смелый маневр русских моряков опять блистательно удался. Морская позиция шведов, казавшаяся неприступной, была обойдена. Гребцы не щадили сил и около полудня собрались в заливе против фиорда, где находилась запертая Змаевичем шведская эскадра. Теперь перед русским флотом стояла задача уничтожить заблокированный отряд шаутбенахта Эреншильда.
Передовым русским галерам было приказано не выпускать отряд шведов из Рилакс-фиорда. Контр-адмирал Эреншильд, используя выгодную позицию, расположил суда вогнутой линией, примкнув фланги к суше. В центре позиции стоял 74-пушечный линейный корабль «Элефант» (Слон), по сторонам его по 3 галеры, а позади линии 3 шхербота. На всех этих судах шведы имели 116 пушек и около 1000 человек экипажа. Тут подошли главные силы нашего галерного флота. Крупные галеры по диспозиции начали выстраиваться в боевой порядок: впереди «авангардия» под командованием шаутбенахта Петра Михайлова. Они расположились тремя группами: в центре 11 скампавей бригадира Лефорта; на правом и левом фланге по 6 скампавей генерала Вейде и Змаевича, Волкова и Дамиани. Своими загнутыми флангами авангардия полукругом почти охватила все неприятельские суда. Русские суда «ариергардии и кардебаталии» расположились за ними. Шведы имели преимущество в артиллерии.
Шаутбенахт Петр и адмирал Фёдор Апраксин понимали, что бой потребует множество жертв с обеих сторон. К шведскому контр-адмиралу Эреншильду послали генерал-адъютанта Ягужинского с предложением о сдаче. После безуспешных переговоров на мачте скампавеи Апраксина взвился синий флаг и раздался пушечный выстрел. Это был сигнал «вступать в бой», который продолжался 3 часа. Стреляли железными ядрами и картечью. Началась знаменитая «Гангутская баталия», покрывшая неувядаемой славой русских моряков. Шведы, надеясь на подход главных сил, оказывали упорное сопротивление, но из-за штиля главные силы не могли помочь своему блокированному отряду. Невзирая на сильный артиллерийский огонь, русские передовые галеры два раза подходили к противнику, но оба раза были отбиты. Только в третий раз авангард под командованием шаутбенахта Петра Михайлова, ударив по флангам противника, сломил сопротивление шведов. Наши солдаты шли на абордаж и лезли даже по самим стреляющим пушкам, так что даже некоторые «духом пороховым были разорваны». Шведы, пользовавшиеся славой непобедимых, отчаянно сопротивлялись «ни одно судно без абордирования от наших не отдались».
Отважный штурм русских заставил их сдаться. Одно за другим суда начали спускать флаги. Последним спустил свой флаг шаутбенахт Эреншильд. В бою он был ранен и хотел уйти на небольшой лодке, пользуясь нашедшим туманом, но был замечен и взят в плен «Ингермоландскому полку от капитана Бакеева з гранодеры». Петр всегда чтил храбрость противника. Здесь на корабле лично помогал приводить в чувство обескровленного шведского контр-адмирала Нильса Эреншильда и приставил к нему своих врачей. Этот герой оставался в нашем плену вплоть до заключения мира. Намного позже уже при освобождении Пётр Алексеевич в качестве признания мужества и героизма подарил Нильсу свой портрет, украшенный драгоценными камнями.
В Гангутском бою шведы потеряли 10 судов, вооруженных 116 пушками, 711 человек убитыми и ранеными, а оставшиеся 237 человек были взяты в плен; наши потеряли 127 человек убитыми и 342 человека ранеными. Занятие Финляндии открыло путь на шведскую столицу Стокгольм. Это была первая серьёзная победа, одержанная Балтийским флотом. Наш флот после боя вышел из бухты и стал на шхерном фарватере, ведущем в Або. Морально подавленный адмирал Густав Ватранг на другой же день оставил Гангут и ушел к Аландским островам, чтобы прикрыть берега своей страны.