2月2日，越南海军派出舰只抢占中国军队所据的礁盘，中越海军在礁盘上相互对峙了近一个月。2月22日和3月5日，我海军502号舰艇编队和531号舰艇编队相继赶到，至此，在永暑礁附近海域，我海军已集中包括驱逐舰和护卫舰在内的大小15艘作战舰船，实力相当雄厚。
3月13日下午，中国502号护卫舰(“南充”号)组织人员登上赤瓜礁，不久中国502号舰雷达发现3艘越南舰艇正向赤瓜礁海域驶来，傍晚时分，越军604号武装运输船在赤瓜礁抛锚，越南605号运输船在赤瓜礁东北的琼礁抛锚，越南505号登陆舰则在赤瓜礁西北的鬼喊礁抛锚。越军企图非常明显，兵分三路同时抢占赤瓜礁和附近的鬼喊礁、琼礁。中国502号舰果断决定首先确保赤瓜礁，与越军对峙，等待后续舰艇赶来。
3月14日，中国海军531号(“鹰潭”号)和556号(“湘潭”号)护卫舰赶到赤瓜礁海域，556号警戒琼礁方向，531号则与502号舰会合，全力保卫赤瓜礁。此时，越军604号武装运输船派出人员登上赤瓜礁，至7时30分，越军上礁人员共43名，并在礁北侧插上两面越南国旗。中方海上指挥所决定寸步不让，但同时要力争避免流血冲突，决不首先动用武力，采取与越军“武装共处”的方针。根据这一方针，中国502号舰立即抽出33人，中国531号舰抽出25人登上赤瓜礁，使登礁人数达到58人。
东西宽仅200来米的赤瓜礁上，双方人员相距约100米，各自站成一列，双方枪口对枪口，形成对峙，8时，一名越军士兵将一面越南国旗插在我军官兵面前的珊瑚礁上，水兵杜祥厚一把将越南国旗拔了下来，一名越军随即举枪瞄准，战友杨志亮出面掩护，此时越军抢先开火并击伤杨志亮。
中国海军编队海上指挥员陈伟文将军立即命令还击。礁上的我军官兵立即开火还击，并按照预定方案迅速后撤，与越军拉开距离，以便舰炮发挥火力。随后双方交火。越军604船上的机枪也响了，中国502舰的机枪亦开火还击。
502号舰的炮火一发接一发落在越军604号船上，将对方火箭发射器、四联装高射机枪等一一被摧毁。4分钟后，越军604船起火下沉。9分钟后，越军604号船就沉入海底。而越军在赤瓜礁上的人员失去退路，只得缴械投降。中国海军士兵随即停止还击。9时，505登陆舰打出了一面白旗投降。
9时15分，中国556号舰抵达琼礁海域，发现越军605号船已经派出9人登上了琼礁，于是556号舰立即用高音喇叭警告其离开，岂料越军不仅拒不撤走人员，反而向556号舰射击，556号舰立即开炮还击，并将605号船驾驶台轰塌。越南605号船船体倾斜。9时37分，中国556号舰停止射击，而伤势沉重的越南605号船则在天黑时沉没。
