Tácticamente fue una batalla inusual, pues la disputaron galeones remolcados por galeras ante la falta de viento.

[4]​[5]​ Tras una lucha dura y poco concluyente en la que perdió la vida el almirante Brézé, la flota francesa huyó a Tolón y dejó el control del mar a los españoles,[6]​ los cuales decidieron no perseguirlos para centrarse en liberar Orbetello.

[8]​ Amenazaría así el tramo inicial del Camino Español, un corredor militar de vital importancia,[9]​ y asustaría al papa Inocencio X, cuyas simpatías hacia los españoles le desagradaban.

[10]​ Cuando llegaron a España las noticias del asedio, el rey Felipe IV ordenó que se reuniera una segunda fuerza de auxilio.

[16]​ Su galeón era remolcado por la galera de remeros Patrone del teniente general Vinguerre.

[16]​ Ambas armadas navegaron una junto a la otra hasta que Linhares, que contaba con más galeras, ganó el barlovento y pudo avanzar hacia la línea francesa con la intención de atraparla entre dos fuegos.

Los españoles perdieron la fragata Santa Catalina, incendiada por sus propios tripulantes para evitar su captura cuando fue rodeada por unidades enemigas.

[2]​ Los mejores galeones españoles, Testa de Oro, León Rojo y Caballo marino, sufrieron daños importantes, mientras que en el bando francés explotó un brulote y otros dos galeones acabaron muy tocados.

Linhares persiguió a las naves galas el día 15 y parte del 16 de junio.

[7]​ La galera Santa Bárbara se hundió frente a Giglio, llevándose la vida de cuarenta y seis remeros.

[7]​ Otro barco, el Saint-Dominique, se rezagó junto con un brulote y fue capturado por Pimienta a la altura de Cap Corse, Córcega.

El primer cuerpo español logró ocupar una colina desde la que rechazó una carga de la caballería francesa, pero el segundo cuerpo acabó disuelto tras un combate de seis horas y se vio obligado a volver a embarcar.

La campaña orquestada por el cardenal Mazarino se saldó de esta manera con un tremendo fracaso.