和蘇保衡告別之後，抹然史乞塔率領着金軍的主力船隊調轉船頭，向北方駛去。因爲怕在半路上再遇到宋軍的襲擊，因此抹然史乞塔將全部戰船分成兩部份，讓魯仲雄帶兩百艘戰船先行，自己率領剩下的三百多能戰船落後十里左右的距離，跟在後面。
如果宋軍在半路伏擊，可以由前面的戰船先迎戰，然後由後面所主力船隊趕上去支援，合力擊敗宋軍。當初金軍取得東海大勝，就是用的這一戰術。
果然當金國的船隊行駛到慶元府海域三萼山一帶的時候，警報傳來，宋朝的水軍出現了。
原來李公佐見金軍的主力撤退，就以經猜到金軍絕不會回軍去救三門灣，而是去保住慶元府的水軍大寨。其實李公佐知道，現在慶元府的水軍大寨和三門灣一樣，就是一座空寨，就算踏平了這座大寨，對金軍來說，實際的損失並不大，不過是重新再建一座大寨罷了。
目前宋軍的目地還是以殲滅金國的戰船爲主，因此李公佐立刻派快船到張淵那裡傳令，讓他立刻離開三門灣，在逋向慶元府的海路上埋伏，在半路劫擊金軍，並且要不惜任何代價，一定要拖住金軍，等待自己擊敗阻擊船隊之後，率軍趕到，前後夾擊，就可以大破金國的水軍了。
現在張淵部下有戰船二百二十多艘，其中有兩艘大型神舟，八艘小型神舟，十亠艘兩千料戰船，十二艘鐵甲船。燒燬了金軍的三門灣水寨之後，就一直停泊在大佛島、牛頭山之間的海灣中，等待李公佐的下一個命令。
接令之後，張淵立刻下令開拔，在三萼山海面一帶埋伏，準備在半路攔截金軍。宋軍到達三萼山海面沒過多久，果然看見金軍的船隊到了。張淵立刻下令出擊，宋軍的戰船立刻把海面堵住。
不過魯仲雄也早有準備，一見有宋軍的戰船殺出，立刻派人到後面去給抹然史乞塔送信，讓他立刻趕來接應自已。同時也下令全軍，主要向宋軍攻去。
這時張淵以經看清楚了，這支金軍只有戰船兩百艘左右，絕不會是金軍的主力，而且見金軍居然主動向自己進攻過來，頓時明白，金軍的主力在後面，這只是一支打前站部隊。不過這時也不能放這支金軍不管，反正現任務是拖往金軍，只等待李公佐的船隊趕到，前後夾擊就可以打敗金軍了。因此張淵也下令宋軍迎戰。
這時宋金雙方的戰船數量都差不多，但宋軍的戰鬥力不僅遠在金軍之上，而且金軍以經在海上兜了三四天的轉子，又聽說三門灣的大寨被宋軍燒燬，士氣低落，現在士兵和水手都是身心俱疲。而宋軍卻是挾火燒三門灣之功，士氣正銳，而且現在又是以逸待勞，兩軍甫一接觸，宋軍的各條戰船箭弩齊發,火炮齊射，向金軍打過去，金軍頓時不敵，被宋軍一連燒了十幾條船。
魯仲雄見勢不妙，好在自己只是先頭部隊，後面還有援軍，到也不用和宋軍硬拼,因此率領着船隊且戰且退，想引誘宋軍追趕，等待着後面的船隊趕到支援，一齊全力擊敗宋軍。
張淵一見金軍的動作，就立刻明白了金軍的用意，立刻約束宋軍的戰船，追擊時切不可散亂，一定要保持好陣形。
就這樣雙方打了不到半個時辰，果然見金軍的大隊戰船趕到，好在張淵事先早有準備，立刻下令全軍收縮防線，全力防守。
抹然史乞塔見宋軍船少，立刻下令夾谷速和兀裡坦達各帶一百五十艘戰船，從兩翼包超了上去。魯仲雄也回過頭來，從中路發動反擊，雙方的戰船你來我往，打得十分激烈，金軍雖然是疲軍，但戰船數量比宋軍多了兩倍有餘，因此抹然史乞塔下令兩翼拼命進攻，準備一舉包圍宋軍。
但宋軍的陣式嚴謹，毫無破綻，而且這支宋軍自從出發以來，一直都隱藏在漁山列島，等待時機，人人都憋足了力氣，想和金軍大戰一場，現在終於得到出戰的機會，自然是人人奮勇，雖然船少，但也毫不示弱，與金軍打得難分難解。
張淵見金軍在全力猛攻兩翼,知道金軍是想要包圍宋軍，於是果斷調採，將兩艘大型神舟和八艘小型神舟全都分佈在兩翼，抵抗着金軍的進攻。有了幾艘神舟的加入，宋軍兩翼的火力頓時大增，火箭火弩，炮子火石盡向金軍打來，金軍頓時被宋軍壓制住，不少戰船都着了火無法戰鬥。也牢牢守住了兩翼，讓金軍無機可趁。
而在宋軍中路，張淵將十艘鐵甲船集中起來，組成一個突擊隊，主動出擊，猛烈衝擊金軍的中路，一下子衝進了金軍中路的陣中，左衝右殺。
金軍萬不曾想到宋軍還會主動進攻，立刻被宋軍打了個措手不及，一下子有十餘戰船都被宋軍打得滿船着火，而且大部份金軍都是第一次遇上鐵甲船，對種幾乎刀槍不入的怪物毫無辦法，見宋軍的鐵甲船殺到，不自覺的都紛紛退讓，結果反到自相碰撞，亂成一片。宋軍的突擊隊在金軍陣中殺了一個圈之後，又突出重圍，重新回到宋軍厙中。
抹然史乞塔也知道宋軍雖然船少，但也不好對付，立刻改變戰術，不再追求全殲宋軍，而是隻求能夠打敗宋軍，平安的返回慶元府去。因此調整兵力，將大船都集中在中路，火箭火弩齊發，全力正面猛攻宋軍。有一些着火的戰船直接開向宋軍陣中，撞擊宋軍的戰船，和宋軍拼消耗。
因爲宋軍的任務是阻擊金軍，不能讓金軍的戰船跑掉，因此面對金軍的猛烈攻擊，宋軍也不能避實就虛，張淵只得也將所有大船集中起來，和金軍硬拼。這一來宋軍頓時陷入苦戰中。但金軍的戰船數量遠在宋軍之上，輪番猛攻之下，宋軍也損失不少，有三艘小型神舟被金軍集中火箭火弩強攻，然後又被幾艘火船撞上，燃起大火。
還有兩艘鐵甲船，被金軍十餘艘兩千料大船輪番衝撞，一連被撞擊了十佘下，終於被撞得骨架鬆散，支持不住。
面對着金軍這樣不計代價的猛攻，儘管張淵竭力指揮，但宋軍還是有些支持不住，嚴密的陣勢也鬆亂起來。不少金軍都突破了宋軍的陣式，調頭向回殺。宋軍以是岌岌可危。
但就在這時，李公佐的船隊終於出現了。
其實這時金軍的損失也不小，一見李公佐的船隊殺到，那裡還敢戀戰下去，紛紛突破了宋軍的防線，向慶元府逃去。
李公佐的船隊打敗了蘇保衡的阻擊，花了兩個多時辰。金軍以經全軍潰撒，蘇保衡當場戰死，金軍的大部份戰船都被宋軍擊沈。但戰場上還剩佘四五十艘金軍的戰船，還有不少零散的戰鬥。而且宋軍還奪取了二十多艘戰船。
李公佐也顧不得這些，因爲時間以經耽誤的不少了，只留下徐江帶五十艘戰船收拾戰場的殘局。自已率領着其他戰船趕去援助張淵。
其實李公佐的戰船雖然趕到了戰場，也只有一百八十多艘戰船，而且連番激戰下來，宋軍也十分疲憊了，更重要的是船隊中的火器、弓箭弩槍都所剩無幾，只是李公佐將剩餘的武器全部都集中在神舟、鐵甲船和幾艘兩千料的大船上使用，才能給金軍一個迎頭痛擊，其他一千料的戰船這時以經沒有一點遠程攻擊的能力，只能施行蹬船作戰。
而這時金軍基本以經衝破張淵的船隊，戰船總數大約還有三百五六十艘，火箭火弩還算齊配。如果現在敢調過頭來和李公佐的船隊決戰，到也未必會輸得多慘，只是現在金軍都是身心疲憊，也不知道宋軍的虛實，而且這次出兵又屢遭打擊，那裡還敢應戰下去，頓時各自潰逃。連抹然史乞塔和魯仲雄也各自帶着船隊逃離了戰場。
李公佐和張淵合兵之後，在後面追了一程，但也不敢過於緊逼，只是截住後面幾十艘戰船，殺了一陣之後，也收兵回去了。
這時徐江也收拾了殘局，帶着俘虜的戰船和李公佐，張淵合兵。仍然在大佛島停泊。這一戰持續了四天，終於以宋軍在海上大勝，燒燬了金軍的三門灣水寨告結束。
這一次海上大戰從宋軍水軍從廣東出兵,歷時近一個月。宋軍投入戰船四百七十二艘，水軍四萬三千餘人。金軍投入戰船八百四十七艘，水軍六萬八千多人，雙方經歷了三場大規模海戰,全部都以宋軍的勝利告終。
而到戰鬥結速時，宋軍總共損失了各種戰船一百五十七艘，水軍七千二百多人，但俘虜了金軍大小戰船六十九艘，士兵二千多人，現在共計還有戰船四百餘艘。
而金軍逃回慶元府之後，只剩下不到三百艘戰船，水軍只下二萬八千多人。從此之後，在海上金軍再也無力與宋軍相抗衡了。