因为政府军的军舰停泊的距离过近，而且大阪港主炮台位于海边平地，采用平射就可以集中射击政府军舰，炮战开始不久，萨摩军贵岛清所部驻守的主炮台就开始猛烈攻击。“扶桑”首先桅杆被守军步枪子弹打中，继而2颗炮弹击中了舷侧，穿透铁甲被铁甲之内的橡木内衬阻滞处。井上良馨根本没有料到萨摩军的火力如此之猛，更没有想到萨摩军的海岸炮台拥有210毫米的大口径火炮（政府军撤退时丢弃的），此时他要后悔把自己的军舰停得如此靠前了。不久，又一颗射自大阪主炮台的炮弹射来。击中了“扶桑”号的舷侧炮位，1门75毫米炮严重受损，但是周遭的人员没有损伤。因为这颗射来的炮弹是不会爆炸的实心穿甲弹。
激烈的炮战进行了10几分钟后，大阪港的其余几座炮台都渐渐被摧毁压制。变成了针对主炮台的决战，8时45分主炮台北侧被击中起火，萨摩军未能控制住火势，9时炮台火药库剧烈爆炸。大阪港炮台群的防御宣告失败，井上良馨的3艘军舰用了1个小时扫清了大阪外围防御。
战斗进行中，看见海港左岸2座炮台炮火较为微弱，在“天城”的抵近炮火支援下，“清辉”舰搭载的80名登陆队水兵由海军少尉山根率领。乘坐舢舨划向岸边，很快在被轰毁的2座新修炮台上接连竖起日章旗。当大阪港主炮台弹药库爆炸后，“扶桑”号的副舰长加藤中佐率领搭载的120名“扶桑”舰登陆队也立刻乘坐舢舨上岸，与从右岸赶来的“清辉”登陆队会合，向大阪主炮台进攻。
11时，一面巨大的日章旗在大阪港主炮台上空升起。
6月11日半夜，大阪突降暴雨，攻占了炮台的200多名政府军登陆队没有携带任何宿营装备，被淋得浑身透湿。第二天清早，井上良馨急忙安排向岸上运输帐篷等物资。与此同时，这支人数可怜的政府军准备按照井上良馨的布署，去完成占领大阪城郊一处堡垒的重任。
尽管港口的主要炮台被摧毁。实际大阪城区外围的山间仍然还有许多萨摩军工事。野村忍介所部6个中队的萨摩军以及从长崎运来增援的部队，合计总兵力仍多达4000余人，都退守在2线的工事中严阵以待。12日清晨，凭着错误判断，以为萨摩军随着要塞失守已经逃散的政府军，在本就不多的兵力中又加以拆分。“清辉”的80名陆战队受命向大阪城区的原政府军修建的炮堡挺进，因为那里是一个重要的制高点，结果突然遭到萨摩军队阻击，看见战况越趋激烈。剩余的“扶桑”登陆队在加藤中佐的指挥下也投入战斗，最后令政府军人惊恐的事情出现了。周围的萨摩军队越聚越多。“四面有200到300人包围我们”，因为兵力实在过少。政府军被迫放弃攻占炮堡的企图，开始撤退。山根少尉率领40人牵制住数百萨摩军队，最终政府军以阵亡12人、受伤41人的代价，脱离了战斗，于当晚节节撤回军舰上。大阪港的萨摩守军两日战斗伤亡近百人，政府军想要占领的大阪城郊的制高点炮堡，则在炮台失守后，经林逸青下令自行炸毁。
对政府军而言，初试海上锋芒的大阪之战并没有实现预定的目标，然而这才仅仅是开场序曲。
在得悉政府军海军大举出动攻击之后，林逸青很快便明白了政府军的企图——封锁大阪港，此时京都方向筱原国干所部正遭遇到大山岩所统帅的2万政府军的攻击，双方多日激战，战事呈胶着状态，而在大阪侧后方的政府军一开始攻势凌厉，前来支援大阪守将野村忍介的池上四郎率军发起反击，想要一举将登陆的政府军赶下海，但未能成功，反而在政府军的猛烈炮击下溃退，西乡隆盛得知消息后，大为不安，亲至前线查看，并抽调盟军宫崎八郎所部来援，才稳住了萨摩军的阵脚。
为了详细了解战况，林逸青亲自至前线观察，甚至不惜深入到敌人的阵线当中，在观察完毕之后，林逸青请西乡隆盛召集海陆军诸将，召开军事会议，制定方略，准备海陆两方面一齐出击，打败敌军。
而就在6月11日夜，政府军海军又发动了进攻，只是这一次采用了萨摩军将领们完全没有想到的战法：夜袭雷击。
井上良馨派出“快风”、“雪风”、“野分”、“时雨”四艘装备有水下杆雷装置的快速撞击炮舰，趁夜间向大阪港内的萨摩舰队发起了进攻，之所以敢发动这样大胆的袭击，是因为他胸有所恃。
早在他出发前，山本权兵卫便告诉他，自己秘密派遣间谍潜入到了大阪城作为内应。这些人的主要攻击目标便是萨摩海军，而由于林逸青的保卫工作出色，他们很难找到空隙下手破坏。于是便采用了一个极为大胆的策略。
这些人以重金买通了大阪附近海岸的渔民，暗地里在航道上丢弃了大量的渔网。结果当“扶桑”号白天前来进攻时，萨摩海军的主力舰“比睿”和“金刚”两艘铁甲舰前往迎战，但却没想到被渔网缠住了螺旋桨，行动大受阻碍，因而在同“扶桑”号的交战当中饱受掣肘，双方交战多时，“扶桑”号未能突入港内，但“比睿”号和“金刚”号也中弹多处。未能击沉“扶桑”号，被迫退回港内。由于“扶桑”号也担心自己的螺旋桨被缠住，没有继续进攻。
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