在激烈的炮战中，英舰中弹30余发，舰长斯金勒少校伤重身亡，“紫石英”号在太平洲搁浅。要不是有1发炮弹穿透舰甲板卡在弹药舱内没有爆炸，该舰必定会被击沉。
正驶向上海的英国远东舰队副总司令梅登中将闻讯后十分恼怒，亲自带领远东舰队的“伦敦”号重巡洋舰、“黑天鹅”号快速护卫舰全速增援，决定以武力处理这一事件。英舰再次进入10兵团23军防区，引发了第二波炮击。“伦敦”号凭借大口径主炮的优势，企图摧毁中共的榴弹炮和加农炮，实施报复并援救“紫石英”号。
梅登指挥军舰向解放军江北阵地和民房开炮，接连摧毁多处目标。一发203毫米口径炮弹击中202团部机关，团长、参谋长和战士等40多人牺牲，多人受伤。陶勇闻讯后怒不可遏，立即下令炮兵向英舰猛烈还击，密集的炮弹射向“伦敦”号与“黑天鹅”号，两舰多处中弹，舰长卡扎勒严重受伤，远东舰队副总司令梅登也被震晕。在我军猛烈的炮火下，英舰根本无法靠近“紫石英”号，他们只得放弃救援，灰溜溜地逃回上海。
经过两次炮击，双方伤亡较大。“紫石英”号舰死17人，伤20人，失踪1人，舰长斯金勒少校身亡。“伴侣”号舰死10人，伤12人。“伦敦”号舰死15人，伤13人。我军伤亡官兵达252人，202团团长邓若波牺牲。
不久，南京、上海解放。解放军出于人道主义，没有把“紫石英”号当作战利品“俘获”，甚至没有查封其电台。在同英方谈判期间，我军还给英舰员提供水、燃油等。但英军联合舰队却偷偷指挥“紫石英”号利用夜间起锚，伪装成商船，并强行并靠的客船“江陵解放”号，将其作为掩护，意图逃走，于是引发了第3波炮击。在激烈的炮击中，“江陵解放”号中弹起火、沉没。“紫石英”号在长江北水道以22节高速逃跑，最终造成多艘民船沉毁与人员伤亡的严重后果。
低调处理
在毛泽东的战略构思中，是个打破西方封锁的突破口，要区别于他国对待。“紫石英”事件发生时，他就要求：“如果是军舰来犯，就要坚决消灭，对于英国军舰则采取不发第一炮的原则。”在处理过程中，他认为“紫石英”号并非有意阻拦解放军渡江。军委指示：“如该外舰对我渡江在实际上无妨碍，则可置之不理，暂时不去打它。”当“紫石英”舰搁浅后，军委指示：“不必俘虏该船”，甚至“可以允许'伦敦'号营救'紫石英'号”。但命令尚未送到，就发生了“伦敦”号、“黑天鹅”号介入的状况，导致事态扩大。
