道光十九年九月二十八日(1839年11月3日)，又一英国商船“撒克逊”号(船主当啷)也遵令前来具结。义律恼羞成怒，即派“士密”号(又称“窝拉疑”号)和“华伦”号两兵船于中午赶至穿鼻洋，阻止正报关入口的“撒克逊”号。广东水师提督关天培正欲向前查究，“士密”号竟先开炮，前来攻击，衅端遂开。关天培遂令本船兵弁开炮还击，并挥令后船协力进攻。英国侵略者挑起的穿鼻洋海战爆发。
战斗中，关天培亲自挺立水师船桅杆前，拔腰刀督战，厉声喝称:“敢后退者斩。”适有英船炮弹飞过桅边，剥落桅木一片，从关天培手面擦过，皮破见红。关天培奋不顾身，仍复持刀屹立，又取银锭先置案上，有击中敌船一炮者，立刻赏银两锭。其本船所载3个铜炮最称得力，关天培督令弁兵对准“士密”号连轰数炮，将其船头(粤人呼为头鼻)打断，船头数十人纷纷滚跌入海。水师提标左营游击麦廷章，督率兵弁，连轰两炮，击破“士密”号后楼，英兵亦随炮落海，左右舱口，间有打穿。“华伦”号畏不向前，未致受伤。激战约一个时辰之久(中午12时至下午2时)，“士密”号帆斜旗落，且御且逃，“华伦”号亦随同遁去。清军水师3只兵船受击进水，兵丁死15名，伤数十。
这次战争，清军由于遭到突然袭击，英军武器又占优势，所以损失较大。尽管如此，仍奋勇抗击。林则徐在十月十六日向道光帝的奏折中说，关天培奋勇督战，士兵英勇抗击。“收军之后，经附近渔艇捞获夷帽二十一顶，内两顶据通事认系夷官所戴，并获夷履等件，其随潮漂淌者尚不可以数计。”道光帝阅后朱批:“可嘉之至。”
1839年11月3日的穿鼻海战使英军退出了穿鼻洋，但其转而攻打九龙官涌炮台。4日、8日、9日、11日、13日，英军在九龙官涌海面连续炮击清军炮台。9日，林则徐再次调派大鹏湾赖恩爵等人就近带兵往官涌夹攻来犯英军，英军后来撤回尖沙咀，林则徐又命令部队从尖沙咀以北的官涌山上打击英军，最终将英军驱逐出尖沙咀。
海战后，义律宣布，以实力禁止英船进口，林则徐则宣布一个月后停止英船贸易。道光得知穿鼻海战消息，态度更加坚决，宣示英人罪状，并说：“所有该国船只，尽行驱逐出口，不必取具甘结。其殴毙华民凶犯，亦不直令其交出。”