Nella notte tra il 12 e il 13 luglio avvenne un nuovo scontro, in quanto Saumarez aveva lasciato libere le sue navi di rompere la formazione e inseguire la retroguardia del nemico. Il vascello "Superb", al comando del capitano Richard Goodwin Keats, riuscì ad avvicinarsi ai tre vascelli di retroguardia. Si trattava del "Real Carlos" che navigava di conserva con il "San Hermenegildo" a babordo e il "Saint Antoine" a tribordo ma molto attardato. Il "Superb" attaccò completamente oscurato il "Real Carlos" da 320 m che fu pesantemente colpito, perdendo l’albero di gabbia, ed avendo un vasto incendio a bordo divenne ben presto visibile a tutte le altre navi. Di questo fatto approfittò il vascello "San Hermenegildo" che, contravvenendo ai rigidi ordini di Moreno, attaccò alla cieca il "Real Carlos". L’attacco ebbe immediata risposta e le due navi spagnole presero a spararsi bordate su bordate che terminarono quando il "Real Carlos", ormai in preda ad un incendio incontrollabile, sbandò andando a collidere con il "San Hermenegildo". Quest’ultimo rimase irrimediabilmente agganciato al "Real Carlos" e fu immediatamente preda di vasti incendi. Nessuna delle navi inglesi presenti in zona riuscì a portare soccorso ai marinai delle due navi che cercavano di abbandonare i vascelli in fiamme a bordo di piccole imbarcazioni, e alla 0:15 il "San Carlos" esplose affondando, seguito poco tempo dopo dal "San Hermenegildo". I superstiti furono 298, ma si registrarono oltre 1700 vittime, tra cui il comandante del "Real Carlos" don José de Ezquerra y Guirior e quello del "San Hermenegildo" don Manuel Antonio de Emparán y Orbe.