早在下午三时，杰利科已开始向比蒂方向靠近，因此实际上杰利科的主力舰队与舍尔的主力舰队也正在接近。当两支主力舰队距离不到50英里时，即下午5时55分时，双方的侦察兵力，英国的第三战列巡洋舰分舰队与德国的第二轻巡洋舰分舰队首先交火。交战中，德国的三艘轻巡洋舰受伤，其中“威斯巴登号”受重伤，这艘坚韧的轻巡洋舰一直飘浮到午夜才自行沉没。德国的驱逐舰（鱼雷艇）“V一48”号和英国的驱逐舰“鲨鱼号”分别被对方的鱼雷击沉。
第二次战斗是双方主力舰队之间的第一次战斗。
约下午六时，杰利科的战列舰队正以每四艘战列舰排成一纵列，六行并列队形南下，与比蒂的北上兵力相会。但在此四分钟后，杰利科才弄清德国舰队的方位，杰利科遂下令战列舰变换成一路纵队队形。比蒂的战列巡洋舰在战列舰纵队前面就位，负责带路，埃文·托马斯的第五战列舰分舰队居于整个大舰队之后，前面最先交战的侦察巡洋舰迅速撤出战斗，让位给战列舰。这次战斗从下午六时15分开始，至下午6时45分结束，约进行30分钟。
在战斗的前十分钟内，英国再次遭受重大损失，特别是英国的第一装甲巡洋舰分舰队。其旗舰“防御号”连同海军少将首先被打沉海底。“勇士号”被打成重伤，后被水上飞机母舰“恩加丹号”拖回，第二天在拖回途中沉没。
但战场形势很快发生变化。英国战列舰全部投入战斗后立即使英国在力量对比上占了明显优势，而且杰利科已完成了战术机动，战术队形，能见度都对英国有利。舍尔的前沿舰只立即遭到十几次的致命打击。希佩尔的旗舰战列巡洋舰“吕措夫号”被打得不能行动，希佩尔本人不得不转移到鱼雷艇“G39号”上去，他的第一战列巡洋舰分舰队其他各舰无一不受到严重伤害。舍尔的第三战列舰分舰队的旗舰“柯尼格号”燃起熊熊大火，另外两艘也被击中。由于能见度差、距离大，舍尔的战列舰打不到英国的战列舰，几乎不能还击。
在下午六时，舍尔仍不知道杰利科的战列舰已经来到战场，所以那时让他战线前卫向右旋转两个罗经点，摆出进攻姿态。但17分钟之后，英国战列舰大批出现时，他的幻想才彻底破灭。而且这时整个形势对他异常不利。他决定撤出战斗，于6时36分发出标准海军命令：“转向右舷作战”，即“全体一齐向后转”。
他的整个舰队在鱼雷艇掩护下向西南逃去。德国人在逃跑前发动了一次突击。德国战列巡洋舰“德弗林格号”本身虽已被击中数次，在临逃跑前，6时31分时仍向英国第三战列巡洋舰分舰队的“无敌号”发出一次齐射，引起“无敌号”的火药库爆炸，四分钟后这般17250吨的大型巡洋舰被炸成两段，英第三战列巡洋舰分舰队指挥胡德海军少将，该舰舰长等一千余名官兵全部葬身海底，仅八人得救。
下午6时45分，德舰队已完全消失在烟雾之中，第二次战斗结束。
第二次战斗中尽管英国人损失较大，但一直处于战术上的有利态势，有可能切断德国公海舰队逃回基地的退路。公海舰队还没有从可能的灾难中摆脱出来。
第三次战斗是双方主力舰队之间的第二次冲突。
第二次战斗之后，杰利科并不知道敌人去向，更害怕触到水雷和受到鱼雷攻击，不仅没有紧迫舍尔，反而命令舰队倒转航向，然后再稍稍改变一下航向，使自己舰队处在敌舰队与其基地之间的位置上，并形成一个浅浅的新月状队形。舍尔在向西逃去时，明白自己有被切断退回基地的退路的危险，决定穿过英海军后方向本土突进，于下午6时55分第二次发出“全体一齐”转向命令。由于计算上的错误，7时10分，德国舰队向东行进时，闯进英国舰队中部。英国舰队缩短距离，于7时12分，战列舰全部开炮射击，再次爆发了主力舰队之间的冲突。
这次英国仍处在有利位置。英国方面具有较好能见度，所有战列舰的大炮都进行有效射击，又处于包围态势。德国方面只有前面的几艘战列巡洋舰和战列舰可以反击。希佩尔的各舰再次受到严重打击，原希佩尔的旗舰“吕措夫号”遭到又一次打击后燃起大火，保护它的鱼雷艇只好向其施放鱼雷加速其沉没。“赛德利茨号”的甲板下载有近5000吨海水在海上晃动。“德弗林格号”的主炮塔全部报废，甲板上横陈500具尸体。德国两艘战列舰也受到重伤。英国方面仅一艘战列舰受到一次打击。舍尔为了把敌人注意力从大型军舰方面引开，命令鱼雷艇攻击敌舰队中央，但全无效果，没有一枚鱼雷击中目标，一艘鱼雷艇反被敌方击沉。
面对严峻形势，舍尔发出第三次“全体一齐”向后转的命令。这次转向虽然更加危险，由于德国舰长们的积极和勇敢，毕竟完成了。下午7时35分，德国速度最高的第三战列舰分舰队再次西去，战列巡洋舰紧跟其后，德国大型军舰很快消失，英国人停止炮击，大约15分钟的战斗结束。
杰利科担心敌方鱼雷攻击，转向与敌人相反方向，双方距离进而扩大，直到下午八时，杰利科感到已够安全了，才掉头跟踪敌人。
第四次战斗是英国轻兵力发动的一次短暂的进攻。
下午八时英国舰队开始追击，追在前面的比蒂8时7分时与德国舰队相遇。比蒂因自己的战列巡洋舰已有相当损失，便以轻巡洋舰、驱逐舰向德国舰队发起攻击。在比蒂之后的英国第二战列舰分舰队指挥，海军中将马泰因·基拉姆，坚持僵硬的“随前舰之后”的教条，拒绝开炮，放弃了战列舰进攻机会。杰利科直到9时10分才得到比蒂与德国舰队发生冲突的消息。31日下午8时40分，德国舰队再次完全消失，白天战斗至此结束，战斗进入夜间阶段。
第三阶段：夜间战斗行动这一阶段的战斗以双方驱逐舰（鱼雷艇）发射鱼雷进行攻击的一连串冲突为其特点。
舍尔的最终目的是取道合恩礁水道，返回基地。为了突破英国舰队的追击封锁，舍尔不惜进行夜间决战。
德国舰队对夜间战斗是有准备和训练有素的。
杰利科不愿夜战。他害怕水雷、鱼雷和潜艇给大型军舰造成得不偿失的损失，并且认为夜战难以区分敌我，可能导致一场灾难。比蒂同样认为“夜间接敌是不合意的和不适当的。”杰利科在31日夜间9时17分开始把舰队编成四个纵列的夜间巡航队形，把驱逐舰部署在后面9000码的地方以防鱼雷攻击，同时发出“无夜间战斗意向”的信号。他打算在舍尔和德国海岸之间的几条途径上巡逻到清晨，等到白天进行决战。但他没能确定舍尔到底通过哪条途径返回基地。
在夜间，杰利科也一直没有弄清德国舰队的位置。实际上，在前半夜，两支敌对舰队大体按平行航线上航行，相距约六英里，但双方谁也不知道这种情况。英国的几支分舰队曾先后三次观察到德国舰队，但都没有向杰利科报告，而从海军部发来的情报又与舰队本身观察到的情况相矛盾。不过，其间仍不断发生零星战斗。31日夜10时10分，德国的第二轻巡洋舰分舰队与英国的第十一驱逐舰支队发生冲突，英国支队领航轻巡洋舰“卡斯特尔号”受伤。10时15分，英国第二轻巡洋舰分舰队与德国第四轻巡洋舰分舰队发生三分钟的交战，英国的“都柏林号”和“南安普顿号”受伤，德国的“斯梯林号”和“弗劳恩洛布号”受重伤，后者于10时45分沉没。
午夜前后，德国舰队开始向全恩礁水道方向行进，从英国舰队尾部后面驶过，从11时30分开始爆发了一连串的冲突和混战。双方进行了鱼雷战，各种舰艇彼此碰撞。德国的一艘陈旧的战列舰“帕默恩号”，被鱼雷击中，后于6月1日2时10分沉没。希佩尔的轻巡洋舰“埃尔滨号”撞上了舍尔的战列舰“波森号”，后在二时左右沉没。英国的装甲巡洋舰“黑太子号”误把四艘敌舰当成友舰，在敌舰猛烈炮火打击下爆炸沉没。英国一艘驱逐舰“喷火号”，因撞到德国战列舰“纳绍号”而沉没。这场混战大约在6月1日凌晨二时结束。
德国舰队在6月1日凌晨三时已摆脱英国舰队，3时30分到达合恩礁。
在合恩礁附近进行监视的两艘英国战列舰没有把这一情报报告给杰利科。
4时15分，杰利科从海军部那里得知：德国舰队已安全到达合恩礁。英国大舰队把海上的幸存者打捞完毕后于6月1日上午11时转向西北，驶向基地斯卡帕湾，战斗完全结束。结果从具体损失看，这次大海战显然是德国的一次胜利。
英国在舰只和人员方面的损失几乎都超过德国一倍，而且德国损失的战列舰“帕默恩号”已经陈旧过时，对今后战斗行动不会产生多大影响。
如果考虑到英国方面具有相当数量方面的优势，那就更是德国的一场胜利：德国在力量对比不利的条件下，打击了敌人，摆脱了潜在的危险；而英国不仅丧失了削弱、甚至歼灭敌人的机会，而且遭受了重大损失。
所以出现这种结果，除了指挥、协同方面的原因外，主要是技术上的原因。德国军舰上都安上了较好的瞄准器，炮手进行了严格训练，具有较高的射击技能，收到了较好的射击效果。这次，德国大口径炮的命中率达到3．3％，英国只达到2．2％。德国的战舰比英国的更坚固，具有较厚的装甲，尤其具有较好的防火系统，炮塔下设有防护得很好的垂直通道，如果炮弹在炮塔里爆炸，可以防止火势下窜到弹药库，不会引起灾难性后果。
德国战舰内有多层水密门，以防区域进水，贮煤舱也尽量置于舰体两侧，起保护作用。总的来说，德国军舰比英国的具有更强的浮航生存性。所以德国的四艘战舰受到重伤，载着几百吨海水仍能继续航行。英国战舰设计追求的是航速和大口径火炮，忽视其他方面的改进，牺牲了装甲厚度，其关键部位的铁甲比德国的薄50～100毫米，也没有很好的防火设施。在这次战斗中，至少三艘战列巡洋舰仅被一发炮弹击中后爆炸沉没的。炮弹在炮塔里爆炸，引起甲板下弹药爆炸。
最后，德国的炮弹具有更强的穿透力和爆炸力。德国的炮弹装有定时信管和稳定而猛烈的“TNT”炸药。
英国炮弹装的是苦味酸炸药，这种炸弹一经震荡或撞击便可爆炸，所以往往只在敌舰表面上爆炸。不能穿透铁甲。上述这些缺点在前几次海战中早已暴露出来，皇家海军对此未予足够重视，以致在这次大战中造成了更严重后果。
尽管德国海军取得了战术性胜利，英国受到较大损失，但这场海战并没有改变双方力量对比和德国海军处境。到6月2日，英国大舰队的“无甓”级战列舰增加到31艘，七艘战列巡洋舰，30艘其他巡洋舰。回到港内12小时后，26艘“无畏”级战列舰，六艘战列巡洋舰，便可以随时出海作战。公海舰队只有18艘“无畏”级战列舰，四艘战列巡洋舰，九艘其他类型的巡洋舰。其中四艘战列舰和所有战列巡洋舰都需要大修，直到1916年年底才返回基地。英国大舰队继续控制北海水面，德国公海舰队仍然被封锁在港内。
这次大海战中，双方在指挥和战术方面都存在一些严重缺点和不足。
首先，双方舰队都仍然采用了线式战术。均想以长长的单纵列或平行航向对敌，使庞大的舰队缺乏机动性。其次，双方都迷恋于“大舰巨炮”主义，忽视轻兵力轻巡洋舰和驱逐舰的使用，特别是没有使用潜艇。火炮是主要武器，被击沉的25艘舰艇中，17艘被火炮击沉。再次，双方指挥都表现出优柔寡断。这并非是他们本人的怯懦无能，主要是因为缺乏可靠的通讯和侦察手段，缺乏准确及时的情报，缺乏对付轻兵力的准备和经验。
