С момента появления английского эсминца в гавани Мерс-эль-Кебира французские корабли развели пары, экипажи разошлись по боевым постам. Береговые батареи находились теперь в готовности открыть огонь. На аэродромах стояли, прогревая моторы для старта, 42 истребителя. Все корабли в Оране были готовы выйти в море, а 4 подлодки только ждали приказа, чтобы образовать барьер между мысами Ангуиль и Фалкон. Тральщики уже тралили фарватер от английских мин. Всем французским силам на Средиземном море была объявлена тревога, 3-я эскадра в Тулоне из четырёх тяжелых крейсеров и 12 эсминцев и шесть крейсеров в Алжире получили приказ выйти в море готовыми к бою и поспешить на соединение с адмиралом Женсулем, о чем тот должен был предупредить англичан.
А Сомервилл уже лег на боевой курс. Его эскадра в строю кильватера находилась в 14 000 м на норд-норд-вест от Мерс-эль-Кебира, курс— 70, скорость— 20 узлов. В 16.54 (в 17.54 по британскому времени) раздался первый залп. Пятнадцатидюймовые снаряды с «Резолюшн» упали близким недолетом в мол, за которым стояли французские корабли, засыпав их градом камней и осколков. Спустя полторы минуты первым ответил «Прованс», стреляя 340-мм снарядами прямо между мачтами стоящего справа от него «Дюнкерка». Адмирал Женсуль вовсе не собирался вести бой на якорях, просто тесная гавань не позволяла всем кораблям одновременно начать движение (на что и рассчитывали англичане!). Линкорам было приказано построиться в колонну в порядке: «Страсбург», «Дюнкерк», «Прованс», «Бретань». Суперэсминцы должны были выходить в море самостоятельно. «Страсбург», кормовые швартовы и якорная цепь которого были отданы еще до попадания первого снаряда в мол, начал движение немедленно. И только он покинул стоянку, как в мол попал снаряд, осколки которого перебили на корабле фалы, сигнальный рей и пронзили трубу. В 17.10 (18.10) капитан 1-го ранга Луи Коллинс вывел «Страсбург» на главный фарватер и 15-узловым ходом направился и море. За ним рванулись 6 эсминцев.
Когда залп 381-мм снарядов поразил мол, на «Дюнкерке» отдавали швартовы и травили кормовую цепь. Буксир, помогавший сняться с якоря, был вынужден обрубить швартовы, когда в мол попал и второй залп. Командир «Дюнкерка» приказал немедленно опорожнить цистерны с авиабензином и в 17.00 отдал приказ открыть огонь главным калибром. Позже вступили в дело и 130-мм орудия. Поскольку «Дюнкерк» был ближайшим к англичанам кораблем, на нем и сосредоточил свой огонь «Худ» — бывший партнер по охоте за немецкими рейдерами. В тот момент, когда французский корабль начал отходить со своего места стоянки, первый снаряд с «Худ» попал ему в корму и, пройдя через ангар и унтер-офицерские каюты, вышел через бортовую обшивку в 2,5 метрах ниже ватерлинии. Этот снаряд не взорвался, поскольку тонких плит, которые он пронзил, было недостаточно для взведения взрывателя. Однако в своем движении через «Дюнкерк» он перебил часть электропроводки левого борта, вывел из строя кран для подъема гидросамолетов и вызвал затопление топливной цистерны левого борта. Ответный огонь был быстрым и точным, хотя определение расстояния затруднялось условиями местности и нахождением между «Дюнкерком» и англичанами форта Сантон.
