利士比向“维拉”通报了命令后，即开始一面观察基隆港的水文、地形情况，一面听取“维拉”舰长关于连日来对中方修建炮台进行监视的汇报，以一个老道的职业军人眼光，选择将要采取的进攻方式。
基隆位于台湾岛的北部。城市入口处，是一个天然形成的避风港湾，海湾两侧大都是绝壁耸立，地形极为险要。利用突出在港湾里的海角绝壁，以及沿岸的浅水区，几乎全港处处都是可以扼守布防的要地。
基隆港的一些险要位置，自古就设有炮台，但是装备的火炮型号老旧，基本无用。1881年岑毓英出任福建巡抚时，在基隆港四周山崖上修筑了15座碉堡，并在港池内侧的一处容易登陆的低地上修建了一座堡垒式炮台。
炮台对海共开有5个炮口，安装有1门210mm克虏伯要塞炮，4门170mm要塞炮。各炮口都额外加有装甲防护。这座炮台旁边就是从海边通向基隆煤矿的道路。
刘铭传到达台湾后，在此基础上又在港湾内的要冲白米瓮、仙洞鼻新建2座炮台，并在岑毓英时代修筑的大炮台旁，挑中一座旧式土炮台加以扩建。
整体而言，装有5门火炮的炮台正当港湾要冲，而且火力猛、射程远，是整个基隆港炮台群的主力。刘铭传新修的3座炮台中，实际只有在古炮台上改建的那座规模初具，装备有3门170mm火炮，其余两座都还尚未完工——原本由德国商船运来的火炮因法舰拦截，而未能卸载装备。
因而尽管基隆港天然形势极好，但守御的实力极为有限。
对整个港口形势了解之后，利士比立刻开始布署他的军舰。
吨位最大的“拉加利桑尼亚”吃水较深，难以逼近基隆海岸，利士比做出了一个大胆的举动，将“拉加利桑尼亚”布置在了基隆港4座炮台的火力交汇点上，或者说布置在了一个可以同时炮击基隆港4座炮台的位置。
“拉加利桑尼亚”号1874年完工于布列斯特，舰长78.03米，宽14.94米，吃水7.37米，装备2台蒸汽机，双轴推进，功率2200－2400马力，航速12.7节，煤舱容量500吨。
利士比之所以敢于冒险把这艘军舰放在4座中国炮台的炮口下，主要因为“拉加利桑尼亚”是1艘正宗的装甲巡洋舰——水线带包裹着厚达150mm的装甲。同时，“拉加利桑尼亚”炮火凶猛，装备有6门240mm主炮，4门120mm、6门100mm副炮，另外桅盘上还有哈乞开司5管机关炮。
240mm火炮对付基隆港的炮台，几乎是无敌的。利士比根据得到的情报，认为基隆港主炮台最大的火炮只有170mm——这是‘维拉’号舰长根据德国商船的货物推断的。于是按照法国海军以往的测试情况，决定军舰停泊在150mm装甲能够抵御住170mm炮弹的地方，即距离炮台1000米左右。
作为配角的“鲁汀”和“维拉”，船小水浅，被命令直接抵近基隆主炮台所在的岸边作战。
命令下达后，旗舰“拉加利桑尼亚”首先开动，在基隆主炮台外900米的位置停泊。以右舷朝向基隆主炮台和旁边刘铭传扩建的老炮台，左舷以及舰尾火力控制刘铭传修建在港口右岸的2座炮台。
吃水较浅、没有装甲防护的“维拉”一直深入到几乎到了基隆岸边的地方，在基隆主炮台侧翼的老炮台前120米处停泊，以避开主炮台的火力射界，用右舷对准老炮台。
“维拉”号排水量2382吨，航速14.5节。1879年在法国瑟堡船厂下水，1881年才正式服役，为一等巡洋舰。15门140mm后膛舰炮遍布该舰舷侧，火力配置十分惊人。
防护能力更弱的“鲁汀”停靠位置更加深入，这艘排水量492吨，吃水3.2米，航速11节的小炮舰，负责以其装备的2门140mm主炮，2门100mm副炮兼顾港湾两侧的炮台，担当从浅水发起策应的工作。
之所以要带上这么一条小船，就是为了干这个的。
看到法军舰船就在自己的眼皮子底下，防守炮台的士卒实在忍不住，“大人，咱们干嘛不趁洋鬼子没有防备给他来一下？”
曹志忠何尝不想狠狠的给港湾里的法国军舰一个教训，但他早就得到严令，基隆港属于自由贸易港，中法两国尚未正式宣战之前，那怕明知道这些法国军舰来意不善，他也只能眼睁睁看着法国人在港湾口排兵布阵。
一切布署完毕后，利士比按照法国人打仗的传统，派出一名军官乘舢板登岸，向清军递交了一份最后通牒，要求清军交出要塞。
“交你姥姥！”早就憋了一肚子气的曹志忠骂了一声，随后道：“告诉弟兄们提高戒备，另外，把这个送到沪尾，交给刘铭传。”说着，将手中的最后通牒递给了身边的亲兵。
5日清早，看到中国方面没有任何回应，利士比下令在“拉加利桑尼亚”号的横桁桁端挂出信号，命令各舰做好战斗准备。8时整，随着“拉加利桑尼亚”群炮鸣响，“维拉”、“鲁汀”不甘落后，接连开火射击。
前一天得到法军的最后通牒后，章高元、曹志忠等就已经加强防备，严正以待的基隆炮台闻声立刻还击。
“妈的，洋鬼子还真不把咱们放在眼里，竟然离咱们这么近下锚！”
因为法军停泊的距离过近，而且基隆港主炮台位于海边平地，采用平射就可以击中法舰，炮战开始不久，章高元的‘武毅军’驻守的主炮台就开始发威。
“拉加利桑尼亚”首先桅杆被守军步枪子弹打中，继而2颗炮弹击中了舷侧。
“阁下，我们的侧舷被击中了！”
利士比一惊，立刻问道：“损失情况严重么？损管队在那儿，让他们赶紧维护。”
少尉回答道：“损失轻微，敌人的炮弹没有爆炸，而且穿透力不足。仅仅穿透了铁甲，被铁甲之内的橡木内衬阻滞。”
听了属下的解释，利士比这才松了一口气。他可不想再这样的战斗中还受到重创，那可太丢人了。
岸上，看到实心炮弹无法对法军的‘铁甲舰’带来实质性的破坏，章高元果断下令更换开花炮弹，并将射击重点放在舰桥上。不久，一颗炮弹射击中了“拉加利桑尼亚”号的舷侧炮位，1门240mm主炮严重受损，飞溅的弹片和四散的甲板碎片给周遭的人员形成了较大的损伤。
通过简单的算术就知道，法舰的炮火要几倍于防守的清军，再高昂的士气，也无法隔着几百米消灭敌人。
激烈的炮战进行了10几分钟后，基隆港的其余3座炮台都渐渐被摧毁压制，炮战此时变成了针对主炮台的决战。半小时后，主炮台北侧被击中起火。剧烈的火势导致火药库爆炸，基隆港炮台群的防御宣告失败。
利士比的3艘军舰用了1个小时扫清了基隆外围防御。
在此之前，眼见海港左岸的白米瓮、仙洞鼻2座炮台根本没有作战能力，在“鲁汀”的抵近炮火支援下，“维拉”舰搭载的80名登陆队水兵由海军上尉提吉率领，乘坐舢板划向岸边。很快，被轰毁的2座新修炮台上接连竖起三色旗。
当基隆港主炮台弹药库爆炸后，“拉加利桑尼亚”副舰长马丁中校率领搭载的120名“巴雅”舰登陆队也立刻乘坐舢板上岸。与从右岸赶来的“维拉”登陆队会合，向基隆主炮台进攻。
11时，一面巨大的三色旗在基隆港主炮台上空升起。
8月5日半夜，基隆突降暴雨，攻占了炮台的200多名法军登陆队没有携带任何宿营装备，被淋得浑身透湿。第二天清早，利士比急忙安排向岸上运输帐篷等物资，与此同时，这支人数可怜的法军准备按照利士比的布署，去完成占领基隆城区和煤矿的重任。
尽管港口的主要炮台被摧毁，实际基隆城区外围的山间仍然还有许多清军工事。昨日的炮战让刘铭传意识到，根本不可能和具有绝对海上优势的法军在近海争锋，毕竟火力相差太过悬殊。于是命令曹志忠所部6营清军以及章高元部‘武毅军’，都退守在二线的工事中严阵以待。
6日下午两时，“维拉”的80名陆战队沿海滨道路向基隆城进攻，直逼扼守田寮港西侧高地的曹志忠营垒。
按照刘铭传事先安排好的策略，曹志忠早已在这里设置好了伏兵，当法军临近后，顿时遭到了清军的迎头痛击。看见战况越趋激烈，驻守滩头剩余的120名“巴雅”登陆队在马丁中校指挥下也投入战斗，企图解救被围的80名士兵。
然后令法国人惊恐的事情出现了——周围的中国军队越聚越多。
此时在基隆的清兵合计总兵力多达4000余人，刘铭传派曹志忠率部从正面阻击，以章高元部从侧面包抄法军。清军虽然装备远不如法军，但对于缺少连续火力支援的法军来说，仍然是不可能抵御的。
因为兵力实在相差悬殊，法军被迫放弃攻占基隆的企图，开始撤退。巴比埃中尉率领40人牵制住数千中国军队，最终法军以阵亡2人、受伤11人的代价，脱离了战斗，于当晚节节撤回军舰上。
开玩笑！这叫打仗吗？古惑仔街头斗殴都没死这么少人的。
基隆港的中国守军两日战斗伤亡数百人，至于法军想要占领的基隆煤矿，则在炮台失守后，经刘铭传下令已自行炸毁采矿设备。
中法战争中的首次基隆之战告终。
8月10日，军机处收到刘铭传经由厦门转发的战报：“十五日八点钟，法以五船攻基隆炮台，十二点炮台全行打碎，我不能守，法亦未据，基隆营盘依旧守住……即日十一点钟，法人上岸四百余人，携炮四尊来攻曹营，经派曹、章等带队旁抄，生擒法人1名，死伤不下百余，抢来坐旗一面，乘势破其山头炮台，得炮四尊，帐房数十架，洋衣帽甚多。”
刘铭传这一战报中，对敌情和战果都难免有些夸大。如果说所谓法军上岸400、以及携带行营炮等内容还可以理解为对敌情判断不清的话，那么生擒法国人、打死打伤百余名法军则完全是捏造了。
李鸿章看到奏报后头脑倒也清醒，在报捷奏折上批了一句注脚：“基隆我军小胜”。同样，载恬在看了刘铭传的折子也说了一句：“死无对证，如何查实？”可惜，亢奋的人群已经无人能听进去这句加在“基隆大捷”之前的定语了。
军机处群情激昂，认为法军并不可怕。《点石斋画报》更加添油加醋的渲染刘铭传击沉法舰、重挫法兵的“基隆大捷”。整个京城再次沉寂在欢腾的海洋中。
但不管怎么说，这场战斗毕竟挫败了法军占领基隆的企图，这对于清廷和法国人的谈判无疑是一针强心剂。别的不说，巴德诺在谈判桌前的气焰就被结结实实的扇了一巴掌。法国遂将赔偿兵费从两亿法郎一下锐减到八千万法郎。
16日，左宗棠将巴德诺的照会传至北京，光绪再次组织朝臣商议，醇亲王奕譞力陈‘当战’，遂回复左宗棠：巴德诺照会无理之极，不必再议，唯有一战。
