1769年8月，俄罗斯海军波罗海舰队的一些俄罗斯战舰通过地中海进入爱琴海，对抗土耳其海军。当时，土耳其海军在爱琴海上的力量非常强大，远远优于远道而来的俄罗斯舰队。与此同时，俄舰供应困难，海军陆战部队也很少。然而，土耳其人一直认为叶卡捷琳娜会派一支舰队来到欧洲周围的爱琴海，这是不可想象的，所以她没有做太多的战斗准备。现在，当俄罗斯舰队真正出现在我们面前时，土耳其人感到震惊，但他们没有勇气和信心与之作战。与俄罗斯舰队不同，他们为了与土耳其人决战，历尽千辛万苦远征爱琴海。俄罗斯舰队决定立即发动攻击，尽管对手比他们强大得多。
在阿列克谢·格里戈里耶维奇·奥尔洛夫将军的指挥下，俄罗斯分舰队(9艘战列舰、3艘巡洋舰、1艘攻坚舰、17艘辅助船和17艘运输船、820门火炮)经过积极搜索，发现土耳其分舰队(约50艘战列舰、6艘巡航舰和小船，共有1430门火炮，由水手总督哈桑·贝伊领导)。土耳其舰船排成两条战线，在希俄斯海峡0.5海里抛锚停泊。拉开防守姿势。6月24日，通过斯皮里多夫海军上将(俄罗斯分舰队作战实际指挥官)提出的攻击土舰队作战计划召开舰长作战会议。该方案抛弃了流行的线性战术原则，采用了几乎垂直于土分舰队战斗线的单纵队，开帆接敌，近距离(50～70米)攻击土分舰队前卫和中国军队，同时集中攻击雷阿尔～旗舰穆斯塔法打乱了土分舰队的指挥。俄罗斯分舰队前卫在斯皮里多夫的指挥下攻击敌舰。经过两个小时的激战，“雷阿尔～穆斯塔法号被击沉，俄罗斯“叶夫斯塔菲”号战列舰和629舰员也沉没。土耳其分舰队失去指挥，在岸防炮连的掩护下退入切什梅湾，随后被俄罗斯分舰队封锁。
此时，土耳其舰队的阵容布局非常僵化，他们不知道俄罗斯舰队的情况，也不能做出相应的调整。更糟糕的是，土耳其的大多数海军将领都是外行，训练方法陈旧，士兵素质不高。当然，更荒谬的是，土耳其舰队的几名船长在战斗开始前上岸并离开了指挥岗位。俄舰于1770年7月5日上午发动进攻。土军舰队匆匆失措，迅速砍断锚链，逃到切斯马湾。土军战舰不敢在湾内进攻，想依靠岸上炮兵的轰击来阻止俄舰的进攻。
土耳其人知道俄罗斯舰队来得很远，供应困难，很难打持久战，所以他们决定保持势头，避免战斗，以消耗敌人。俄罗斯指挥官非常清楚土耳其人的战略，并意识到土耳其舰队比他们自己更强大。如果他们出来和自己一起战斗，结果是不可预测的，他们可能会打击俄罗斯军队。虽然土军现在不攻只守，但时间长了，俄军就会崩溃。但另一方面，土军实际上是在自作茧，把自己置于被动挨打的境地。这样，俄军就可以不断打击土军。俄罗斯统帅决定与土耳其舰队快速作战，一举歼灭。
7月6日晚，斯皮里多夫命令格雷格海军少将率领前卫（7艘军舰）冲向切什梅湾人口，以歼灭土耳其舰队。晚上，前卫舰队冲进敌火下的切什梅湾，拖锚停泊，向土耳其舰队发射燃烧弹，烧毁几艘土耳其舰队。随后，四艘纵火船相继发动火灾攻击。
夜战期间，伊林中尉指挥的纵火船击中了土耳其战舰，使其燃烧，火势延伸到其他土耳其舰。黎明时分，土耳其舰队被摧毁：15艘战舰、6艘巡航舰和40多艘船被烧毁；1艘战舰和5艘大桡战舰被俘：至少1艘～1.1万人死亡。在这场夜战中，俄舰没有损失，只有11人死亡。俄罗斯切什梅大捷是由于舰员训练有素，战斗勇敢，斯皮里多夫指挥良好造成的。
切什梅海战具有重大的军事战略意义。在土耳其统帅部失去舰队后，他被迫完全放弃在希腊群岛攻击俄罗斯军队的尝试，转而集中精力保卫达达尼尔海峡和濒海要塞。俄罗斯舰队完全控制了希腊群岛。切什梅海战为俄罗斯海军的学术发展做出了重大贡献，为俄罗斯海军的机动进攻战术奠定了基础。为纪念切什梅海战，专门颁发奖章，并在皇村(今普希金市)树立纪念碑(切什梅海战纪念柱)。