战况传至舰队作战室，吴瑞林果断下达命令：“命令各舰，使用穿甲弹，打敌舰指挥塔和水线以下部位，要集中火力，坚决击沉它。”

孔照年坚决执行了命令，指挥各舰瞄准敌舰塔台和吃水线部位反复攻击，“章江号”在多艘舰艇围攻下，舰上冒起大火，指挥塔被完全摧毁，舰长阵亡，舰体多处被洞穿，终于在凌晨3时33分沉入海底。

此时天将破晓，“剑门号”仍在外海游弋。胡嘉恒心里十分矛盾，显然海啸计划已经无法实现，他此行任务已彻底失败，而且“章江号”竟然在他眼皮底下被击沉，他无颜回航面对；可当前的共军舰艇来势凶猛，士气正旺，他又不敢前来救援“章江号”，更不敢积极迎战。好在这片海域离台湾较近，空军的飞机可迅速到达海战海域上空。他只得打破无线电静默，接连向总部求助，请求空军飞机紧急来援。

南海舰队作战室里，气氛依然非常紧张，虽然击沉了“章江号”，但指挥员们担心敌空军飞机会突然出现在海域上空，这将给参战的舰艇编队造成极大的威胁，我舰艇防空能力很弱。

吴瑞林再次显现战将风采，他果断命令：追上去，抓住它。让第二梯队开上去，与第一梯队会合，统一受海上指挥所指挥，坚决打掉“剑门号”。

天边已经显出鱼肚白，李副总长打来电话询问：“老吴，天快亮了，是否打下去？”吴瑞林语调铿锵地回答道：“坚决打下去，我们准备放鱼雷。”李副总长连声称好。

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不到两分钟，李副总长再次打来电话：“据监测，敌人已经命令四架战斗机从台湾起飞了，我已经命令兴城机场派出八架战斗机去掩护你们。”

孔照年接到坚决击沉“剑门号”命令后，迅速重新组织了攻击队形，命令受伤的611号护卫艇撤出战斗，由三艘高速护卫艇和第二梯队的五艘鱼雷快艇组成攻击编队，快速追击“剑门号”。他严令各艇：“没有命令不准开火！看不清目标不准开火！瞄不准不准开火！”

经过一个多小时的全速追击，最高时速达到30节的62型护卫艇编队终于追上了“剑门号”。当各艇追击到距“剑门号”50链时，“剑门号”76.2毫米主炮向编队连续射击，在各艇之间的海面击出巨大的水柱。孔照年副司令十分镇定，大声命令：“曲折运动接敌，没有命令不准开炮。”

50链......20链......10链，一直追到7链时，三艘高速快艇已与“剑门号”保持同航向、同速度了，孔照年才大喊一声：“开火！”。一瞬间，三条快艇集中所有火炮对“剑门号”进行猛烈攻击，37毫米舰炮弹和25毫米舰炮弹如冰雹般砸向敌舰，杀伤燃烧曳光弹在夜空中形成无数耀眼的弹道。

胡嘉恒在生命的最后一刻看见的情景是：密密麻麻的光点从舰艇的一侧向他的指挥塔扑来。九分钟后，“剑门号”甲板上一片火海，已经丧失还击能力。

孔照年见敌舰已完全处于被动挨打的状态，便命令护卫艇编队让出攻击阵位，由赶上来的鱼雷快艇编队立即实施鱼雷攻击。鱼雷艇编队一直到靠近“剑门号”仅数链的距离，才依次发射鱼雷，其中三发鱼雷直接命中“剑门号”，发出连续惊天动地的巨响，“剑门号”被威力巨大的鱼雷炸成三段，迅速沉入海底。此时已是八月六日早晨5时22分，海面上的朝霞分外绚烂，历史上着名的“八六海战”至此结束。

保密电话机再度响起，是李副总长又给吴瑞林打来电话询问战况，吴瑞林自豪地回答：“我部队已开始抓俘虏了。”

李副总长兴奋地说：“祝贺你们的胜利，我马上将情况报告军委。”

此役，南海舰队舰艇编队一举击沉国民党海军大型猎潜舰“剑门号”和小型猎潜舰“章江号”，击毙巡防第二舰队司令胡嘉恒少将、“章江号”舰长李准少校以下170余人，俘虏“剑门号”舰长王蕴山中校以下33人，“海啸计划”的特别别动队员大多葬身海底。

这一仗，是新中国海军史上歼敌最多、战果最大、影响深远的胜利。人民海军牺牲4人，负伤28人，损伤护卫艇、鱼雷快艇各两艘。重伤者中有一位611号护卫艇的轮机兵，头部受重伤脑浆流出仍凭惊人的意志力坚持战斗，从此闻名全国，他的名字叫麦贤得。

在“八六”海战战报上，有一行手书高度评价：“从太平天国、甲午战争以来，我们都是在海上挨打，都是丧权辱国。这次我们打掉敌人的两条军舰，为国争光，打了翻身仗，是建国以来第一次海战的重大胜利。”

“剑门号”和“章江号”被击沉，引起台湾党政军各系统的极大震撼，他们意识到台湾海峡的制海权已经丧失，从此基本停止了对大陆沿海的武装骚扰活动，“国光计划”彻底破产。此役成为台海形势的转折点。

8月30日，刘广凯的海军总司令职务被撤。