Эскадренным миноносцам «Карл Маркс», «Артем» и «Энгельс» ставилась задача до начала обстрела произвести траление района маневрирования линейного корабля, после чего вступить в противолодочное охранение с зюйда и веста, находясь вне зоны обстрела батарей противника.

Эскадренному миноносцу «Ленин», сторожевым кораблям «Туча» и «Пурга», четырем базовым тральщикам и катерам типа «МО» было приказано нести охранение линейного корабля, (см. рис.) Кроме того, в охранение линейного корабля от подводных лодок назначались два самолета.

Схема ордера №20 на маневрирование кораблей во время операции эскадры КБФ по обстрелу 254-мм батареи Сааренпя 13 декабря 1939 г.

Тем же приказом командующего КБФ авиации ставились задачи:
а) бомбардировщикам - подавить батареи Сааренпя, Торсаари, Пуккио;
б)  истребителям - прикрыть с 10 до 16 часов переход и маневрирование эскадры в районе Биэрке и, кроме того, вести штурмовые действия по Биэрке;
в)  разведчикам - выполнить противолодочную оборону до 27-го меридиана и корректировку артиллерийского огня линейного корабля.

В 06.30 18 декабря первыми вышли из Главной базы эскадренные миноносцы «Карл Маркс», «Артем» и «Энгельс» и пошли в район маневрирования эскадры для разведывательного траления.

В 09.27 на Большом Кронштадтском рейде снялись с якоря линейный корабль «Октябрьская революция», лидер «Минск» и эскадренные миноносцы «Стерегущий» и «Ленин». Выход эскадры с рейда был задержан канонерскими лодками, которые стояли за входными буями на фарватере. Только в 10.27 линейному кораблю удалось выйти с рейда.

Плохая погода в районе аэродромов задержала вылет авиации. Высота облаков, доходившая всего до 100 м, и туманная дымка осложнили работу авиации, главным образом бомбардировочной, не имевшей достаточного навыка в полетах на малой высоте. В 11.40 для охраны эскадры вылетели двенадцать истребителей. В дальнейшем, до конца операции, истребители несли непрерывный барраж над эскадрой на высоте 200-300 м.

Противолодочная оборона эскадры осуществлялась с 10 до 16 часов тремя самолетами «МБР-2». Шесть самолетов «МБР-2», вылетая попарно, с 11 до 16 часов вели поиск подводных лодок противника от маяка Шепелевский до меридиана 27°.

За кромку льда корабли вышли с помощью ледоколов, которые после этого были отпущены.

На море дул западный ветер силою в 7 баллов. Видимость была около 60-70 каб. За кромкой льда к линейному кораблю присоединились сторожевые корабли «Туча», «Пурга» и «Буря» и вступили в его охранение. С этого момента корабли охранения периодически сбрасывали глубинные бомбы.

Командир подошедшего дивизиона базовых тральщиков доложил, что он по условиям погоды производить траление не может. Тогда дивизион тральщиков получил задание обеспечивать противолодочную оборону района маневрирования линейного корабля. Катера-охотники за подводными лодками из базы не вышли из-за неблагоприятной погоды.

Лидер «Минск» и эскадренный миноносец «Стерегущий» отделились от эскадры и пошли на свою позицию для обстрела батареи Сааренпя. На пути к ним присоединился сторожевой корабль «Снег».

Эскадра поставила параваны-охранители, дала ход 12 узлов и истинным курсом 270° пошли на огневую позицию.

Вскоре к ней присоединились эскадренные миноносцы, заканчивавшие контрольное траление, а затем они вступили в охранение линейного корабля.

В это время наши самолеты-истребители и бомбардировщики уже производили атаки по 254-мм батарее Сааренпя.

Действия авиации по батарее начались в 11.10 штурмовым налетом группы истребителей. При сильном заградительном огне зенитной артиллерии и пулеметов с острова Биэрке истребители действовали сначала звеньями, а потом и одиночно, атаковывая огневые точки малыми фугасными бомбами.

Низкая облачность не позволяла истребителям бомбардировать с пикирования, вследствие чего они сбрасывали бомбы на горизонтальном полете, а затем они обстреливали зенитные точки противника пулеметным гнем, производя это по несколько заходов.

В 11.20, через 10 минут после первого налета истребителей, был нанесен бомбовый удар самолетами «СБ», и в течение всего дня до 15.25 бомбардировщики и истребители производили налеты на батарею. Однако эти налеты не были увязаны между собой по времени, вследствие чего получался разрыв между предваряющими штурмовым и последующим бомбовым ударом.

Атаки бомбардировщиков производились звеньями, сбрасывавшими бомбы среднего и мелкого калибра с высоты 200-300 м. Кроме того, сбрасывались малые зажигательные бомбы, для того чтобы зажечь лес.

Между тем линейный корабль с кораблями охранения подходил к своей артиллерийской позиции и в 13.41 попал под огонь 254-мм батареи Сааренпя, которая поставила на пути эскадры огневую завесу на расстоянии 125 каб. от себя.

Видимость в это время увеличилась до 140 каб., но ветер не ослабевал.

Батарея с каждым залпом показывала шесть вспышек, а падало всего три снаряда. По видимому три вспышки из шести делались с целью не дать возможности линейному кораблю и авиации определить место действительно стрелявших орудий. Вероятно, эти три вспышки принадлежали ложным орудиям противника. Первые всплески вражеских снарядов поднялись на расстоянии 16 каб. от линейного корабля. Головные корабли охранения эскадры обошли огневую завесу. Всплески третьего залпа поднялись в 10 каб. впереди линейного корабля.

После трех залпов батарея в 13.45 прекратила огонь из-за недостаточной дальности стрельбы.

В 13.52 эскадра повернула на боевой курс 35°.

С вылетевшим самолетом-корректировщиком линейный корабль установил связь еще в 10.30, но вследствие оттяжки начала обстрела самолет был вынужден вернуться на аэродром для дозарядки горючим. У второго корректировщика (их было подготовлено два), вылетевшего в 12.48, перестала действовать радиостанция, поэтому он тоже вернулся на аэродром. Только в 14.08, то есть когда линейный корабль уже вел стрельбу, самолет, прибывший с дозарядки, приступил к корректировке огня и вел ее на высоте 300 м под огнем зенитной артиллерии с о. Биэрке. Однако вследствие малой высоты полета и плохой видимости цели качество корректировки было неудовлетворительным.

В 13.54 линейный корабль начал пристрелку по береговой черте. Дистанция до батареи была 120 каб., курсовой угол 43° левого борта, скорость хода эскадры 12 узлов.

На этот раз позиция для обстрела батареи была выбрана другая, в частности курсовой угол линейного корабля был острее, и он не подставлял свой борт противнику, как это имело место 10 декабря при обстреле батареи противника.

После третьего залпа линейного корабля батарея опять открыла по нему ответный огонь и первый залп ее лег недолетом полкабельтова.