Репродукция с картины J. G. Tyler «Бой в Манильской бухте». Корабли слева направо: «Don Juan di Austria», «Castilla» и «Reina Cristina». Американские корабли: «Boston», «Baltimore» и «Olympia». (HNC. Картина из коллекции Морского министерства США, приобретена в 1970 году.)

Битва возобновилась лишь в 11-16. За время вынужденного перерыва испанцы успели справиться с пожарами на арсенале и на батареях.

На сей раз американцы шли в следующем порядке: головным «Балтимор», за ним: «Олимпия», «Релей», «Бостон», «Конкорд», «Петрел». «Балтимор» вышел вперед, так как во время совещания неизвестный корабль пытался выйти из бухты и крейсер отрядили для его перехвата. Он уже начал выполнять свое поручение и был в двух милях от флагмана, то есть совсем рядом с Кавите, когда был отдан приказ начать вторую часть операции: незнакомый пароход был опознан, как британский почтовый пароход «Эсмеральда», и приказ на его осмотр был отдан «Мак Каллоху». Тем временем крейсер находился уже в 2700 метрах от мыса Сангли и, чтобы не терять времени на ожидание подхода эскадры, с разрешения флагмана (сигнал с «Олимпии» «Заниматься береговыми батареями, «Балтимор» головной» - «Engage shore batteries, «Ваltiтоrе» leading») открыл огонь по «Дон Антонио де Улья», видневшемуся за мысом со все еще развевающимся испанским флагом, и по батареям на берегу.

Расстояние между противниками, изменявшееся сравнительно медленно, мало помалу сократилось до 2100 метров, но когда «Балтимор» вошел в зону досягаемости испанских орудий, он остановился. Огонь с американского крейсера был неторопливый, точный, аккуратный и разрушительный. Всего десять минут потребовалось крейсеру, чтобы подавить батареи. Сначала огонь его сосредоточился на батарее у Канакао. Газета «Dario de Manila» за 4 мая так описывала подробности этого боя: "Одно орудие было сбито практически в начале поединка, но второе продолжало посыпать снаряд за снарядом в «Балтимор» и даже один раз удачно попало в него. Но это еще сильнее разозлило янки и их огонь стал еще яростнее, пока орудие не замолчало".

Укрепления, построенные из песка и усиленные котельным железом, при близких разрывах давали много пыли и осколков, которые слепили глаза орудийной прислуги и засыпали орудия. Вскоре позиции были совершенно разрушены, и расчету не оставалось ничего другого, как покинуть их. Более серьезное сопротивление оказала батарея мыса Сангли. Эскадра к этому времени уже подошла и весь ее огонь сконцентрировался на этой батарее. Позиции казалось окутались клубами пыли и дыма, а проблески огня напоминали извержение вулкана. Три раза орудие замолкало, но всякий раз, когда дым частично рассеивался, оно упорно возобновляло огонь. И только когда орудие было повреждено, а из всего расчета шестеро было убито, а четверо ранено, испанский флаг был спущен, и вместо него выброшен белый флаг.

После этого настал черед «Де Ульи». Лейтенант Элликот вспоминает: "«Балтимор», дрейфуя мимо мыса Сангли, неожиданно подвергся обстрелу с «Де Улья» и сразу же ответил на него. «Олимпия» присоединилась к «Балтимору» и также открыла огонь по нему, а немного спустя присоединился и «Релей». Стороны схлестнулись в смертельной схватке. Бесстрашное судно было буквально истерзано снарядами. Только когда все орудия на нем были сбиты или повреждены, команда кинулась за борт и поплыла к берегу. А корабль, словно в укор своим палачам, стал медленно погружаться. Над водой остались лишь три его мачты, словно надгробие героям, а на одной из них продолжал развиваться испанский флаг... Мы не можем не восхититься величайшей храбростью человека, командовавшего этим небольшим крейсером, не позволившим отвести свой уже поврежденный корабль... хладнокровно выйдя на бой с целой эскадрой." После боя боевой флаг крейсера был снят командой «Петреля».

Фактически большая часть экипажа и офицер, исполнявший обязанности командира испанского крейсера, были выведены из строя еще в первой фазе боя, а потому, когда последовала команда на отход, ее просто-напросто уже некому было исполнить, тем более что машины крейсера были неисправны. По некоторым сведениям, именно в первой фазе боя корабль уже сел на грунт. В этой связи выглядят странным сообщения американских рапортов, что испанский крейсер "отвечал на огонь", из-за чего все восхитились героизмом маленького кораблика. Однако, как ни странно, испанские рапорты этот "героический" эпизод замалчивают, хотя в подобной трактовке он должен стоять вместе с боем «Варяга» или «Тумана». Поэтому наиболее вероятная реконструкция этих событий следующая: от попаданий американцев или из-за действий собственной команды на «Де Улья» начался пожар, в результате которого стали рваться снаряды мелкой артиллерии. Со стороны это походило на то, что корабль ведет бой. И лишь только когда разложенные на палубе снаряды "закончились", американцы поняли, что испанец покинут и "медленно оседает кормой с развевающимся боевым флагом".

В 11-35 все было кончено: береговые батареи замолчали окончательно, и примерно в это же время заметили, что «Де Улья» "прекратил сопротивление и тонет". Остальная эскадра оказала небольшую поддержку, открыв огонь спустя двадцать минут после «Балтимора». «Олимпия» успела сделать всего несколько выстрелов, в то время как «Бостон» еще только готовил свои орудия для ведения огня по неприятелю. Ему сильно мешала жара у орудий, из-за которой плохо работали затворы. За время второй фазы боя корабли, ведя обстрел, еще два раза прошли перед испанскими позициями. «Релей», шедший позади «Олимпия», также сделал несколько залпов по батарее и «Де Улья». Затем ему был дан приказ войти в бухту Бакор, чтобы уничтожить испанские корабли, отошедшие туда, но крейсер не смог выполнить приказ из-за мелководья. Тогда «Конкорд» и «Петрел», чьи малые осадки подходили для этой работы, были немедленно посланы за Сангли.

«Конкорд» открыл огонь с 2400 метров по испанскому транспорту «Минданао» в бухте Бакор, чей серый корпус был принят американцами за почтовый пароход. Когда началось сражение, по приказу своего командира Антонио Рольдеса транспорт был притоплен на мелководье. Около половины двенадцатого, когда бой уже закончился, экипаж начал покидать свое судно. В это время «Конкорд» и открыл по нему огонь, но, тем не менее, эвакуация прошла в полном порядке. На корабле уже начинались небольшие пожары, когда к нему подошли две шлюпки с «Конкорда», десантная партия с которых еще дополнительно подожгла пароход. В этот момент «Де Улья» еще можно было различить позади Сангли, его надстройки были заметны над водой, и на корабле все еще развевался испанский флаг; надстройки «Кастильи» сильно горели, и пожар сопровождался частыми взрывами. Сполохи огня озаряли бухту Канакао.

«Петрел», посланный в бухту Канакао, тем временем обогнул Кавитский Арсенал. Это было самое маленькое судно американской эскадры, с самой малой осадкой. С кораблей эскадры с тревогой следили за событиями. Все ждали, что коварные испанцы ударят по канонерке из замаскированных батарей или в битву вступят остававшиеся невидимыми до того канонерки. Несколько раз выстрелив по правительственным учреждениям около мола и Арсеналу, делая таким образом попытку накрыть мнимые испанские суда, находившиеся позади, американцы так и не дождались ответа. И только когда в 12-20 над зданием Арсенала появился белый флаг, этот неторопливый огонь был прекращен. В 12-50 на эскадре увидели сигнал «Петрела» о том, что испанцы капитулировали.

Оставив «Бостон» для поддержки канонерок на случай непредвиденных обстоятельств, «Олимпия», «Балтимор» и «Релей» подошли к Маниле, и в 12-40 бросили якорь напротив ее укреплений. Американцы отправили ультиматум, сказав, что если с батарей еще раздастся хоть один выстрел, эскадра превратит город в пепел, и потребовали сдачи города. Если первая часть угроз подействовала и батареи замолчали, то второе требование было блефом, поскольку на кораблях Дьюи не было никаких отрядов для овладения городом. Испанцы это прекрасно понимали и потому предложение о сдаче отклонили. Не помогло и то, что Дьюи приказал транспортам с «Мак Каллохом» подойти поближе к Маниле.