就在舟山自由贸易区首次开市之前，八月三十日凌晨，霸占了舟山码头多半泊位的南征舰队悄然启航，一路向南，绕过郑氏集团盘踞的澎湖列岛，沿靠近湾湾岛一侧穿过湾湾海峡，直抵刘香与郑氏船队对峙的南澳岛一线。
南征舰队掐好了时间，在天色刚开始放亮之前，抵达了南澳岛的东方，并成功在天刚亮的时候逼近到刘香的最主要母港长山港一公里之内。
此时港内已经有早起的海盗注意到了港外那遮天蔽日的幢幢帆景影，开始大呼叫地发出示警声，但是一切都已经晚了。
此时海面上风平浪静，随着旗舰镇海号上一声炮响，南征舰队十艘大船同时开炮，将开花弹不要钱一样射向停泊在港内的上百艘大船只。
炮击持续了二十分钟，在南征舰队船首火炮过热之后才停顿下来。
其间港口旁边一处山上的炮台试图还击，那些滑膛炮还只打了几发炮弹出来，就被南征舰队那些因为缺少射角而无法开炮的尾炮发射出的几十枚开花弹覆盖了，然后那个炮台就再也没有开火。
天亮之后，当舰队派出一个连的随船陆军和一个连使用短管枪的海军甲板兵登陆的时候，港内的船只已经有一多半沉入水中，正在燃烧的船只残骸上和水中到处都是海盗的尸体和高声惨叫的伤员。
登陆自卫队员不管这些，将那些尚能行动的海盗们收拢在一起，然后朝岸上扫荡。
刘香那被开花弹炸得四分五裂的的尸体在他的旗舰上被发现。他那艘高大威武的旗舰在一众低矮破烂的海盗船中如同鹤立鸡群一般显眼，在炮击中也招致了最多的炮火，几乎被大口径的开花弹直接炸散了架。
刘香的弟弟刘赶集等三名掌柜被抓获，另外六名掌柜却已经多数被当场炸死，或者在搜查过程中因为反抗被击毙。那三名活着的掌柜也或多或少地有伤在身，刘赶集更是被直接炸断了一条腿，只余苟延残喘之力。
经过审问得知，由于被郑家连续一年多的打击，此时刘香海盗仅剩000多人。在这次炮击之中，海盗死伤超过一半，搜索队成功抓到的俘虏只有不到三千人。这次搜索与以往打扫战场不同，除了头目之外只收完好的海盗，现在的南征舰队可没有功夫照顾那些受伤的海盗。
此时刘香已经被郑芝龙打压得快到了穷途末路，以至于自卫队从他的舰队中搜出来的战利品竟然只有一万多两现银，以及少数珠宝等珍贵物品。按能够当作战利品的应该还有船只，但是经过这一阵炮击之后，仍有使用价值的大船已经屈指可数，南征舰队一共只挑选出来四艘。
经过一天的搜索，南征舰队将俘虏装上船，带着可怜的战利品离开了南澳岛，乘着尚未转向的西南风返回了舟山岛。
北返时，南征舰队没有再绕路遮掩行迹，明目张胆地从福建沿海穿行而过。此时的郑芝龙已经得知了自卫队歼灭刘香集团的消息，并没敢对南征舰队动，只是派了一支由数十艘船组成的船队跟在南征舰队的后面，将他们一路礼送出境。
即将离开福建海域的时候，南征舰队邀郑家船队带头人靠近见面，直接问郑家要不要刘香的人头和俘虏的几个掌柜。
郑家船队带队的是郑芝龙下以谋略著称的郑彩，郑彩知道郑家以官军的名义与刘香打了一年多，如果最终的战果被别人拿走，面子上实在不好看，无奈之下只能忍气吞声地以两万两银子的价钱买走了刘香及下几个或死或活的掌柜。
不过郑彩倒也不担心会亏本，这几个人在官府的悬赏也不止两万两，这银子反正有熊总督付账。
南征舰队在战后立即返回舟山岛也是无奈。他们自从出发到日本沿海练兵之后便没有再返回青岛基地，船上携带的弹药已经不多。虽然舟山舰队为他们带了一批弹药到舟山岛，这次也被他们直接消耗掉了三分之二，船上剩余的炮弹已经不足以再支撑他们打一次大规模的会战。
另外，战斗中缴获的四艘大船，以及那两千多名俘虏也要送回舟山安置，返航是必然的选择。
这次战斗加上往返路程总共花费了十天时间，南征舰队在九月初九重阳节当天返回了舟山港。
当时港内仍旧有一些刚刚参加完舟山自由贸易区第二次集市的海商尚未离开，大家见证了这支奇迹一般的舰队的返航入港过程，以及船上押解回来的大批俘虏登岸安置的过程，自卫队海战无敌的传一下子在海商之中流传开来。也令少数对舟山自由贸易区有所觊觎的海主们彻底熄了心思。
九月十四日，一艘新建成下水的最新补给船长鲸号与四艘武装福船组成的补给舰队在两艘远洋战舰的护航下到达舟山港，为南征舰队补充弹药给养。
长鲸号是专门为舰队设计的武装补给舰，为了保护运载的弹药的安全性，长鲸号特别采用300吨的大排水量设计，从船舷到甲板都进行了专门的加厚装甲设计，不仅将船壳加厚到七百公毫的全栎木结构，而且还在甲板表面试验性地铺设了厚达三十公毫的铁板，以期达到防火的要求。
不仅如此，长鲸号的甲板表面还采用中间高，四周低的坡形结构，以使敌船投射的燃烧弹或火箭能够比较容易地滑落到海水中。再有，长鲸号上面还在前后甲板各装了一台摇式水枪，用以在必要的时候灭火。两支水枪想到配合的情况下，可以顾及包括船帆在内的全船灭火工作。
长鲸号像武装福船一样，分别在首尾各配备一门0公毫线膛炮，周身船舷边共设有十六门近防炮，自身的防御火力绝对算不上弱。只是由于装甲和防护装备占用的吨位较多，实际有效载荷则只有600吨，再排除自身携带的乘员生活设施等，最终载弹量并不像其巨大的外形那样夸张。