El 22 de noviembre asomaba a punta Escambrón la flota inglesa. Drake, viendo la disposición de las fuerzas españolas decidió no entrar en el puerto de San Juan por el momento, y ordenó a sus buques echar las anclas para disponerse a pasar la noche frente a la bahía. Desgraciadamente para ellos, no se percataron de que fondeaban al alcance de un grupo de baterías que se habían adelantado desde el Fuerte de San Felipe del Morro. Los españoles aguardaron a que los buques ingleses quedasen inmovilizados, y cuando Drake se disponía a cenar junto a sus oficiales, los artilleros españoles abrieron fuego contra la escuadra inglesa. Una bala penetró en la estancia del almirante inglés, muriendo en el acto los capitanes Clifford y Brown, aunque Drake salió ileso. Existen discrepancias sobre la causa y el momento de la muerte de John Hawkins. Mientras las relaciones inglesas afirman que Hawkins falleció por enfermedad el 12 de noviembre cuando los ingleses se aproximaban a Puerto Rico, los relatos españoles aseguran que Hawkins perdió la vida durante esta acción artillera. En cualquier caso, rápidamente los ingleses, bajo el fuego de los cañones españoles, levaron anclas y se alejaron a una distancia prudente de la entrada al puerto, habiendo perdido a varios hombres. Drake decidió fijar el ataque definitivo para la noche del día 23.
El plan inglés consistía en, amparándose en la oscuridad, enviar a varios cientos de hombres en barcazas, quienes se acercarían sigilosamente a las fragatas de Téllez de Guzmán y las quemarían utilizando bombas incendiarias. Una vez fuera de combate los buques españoles, los barcos ingleses se adentrarían en el puerto y atacarían los fuertes, mientras los hombres enviados previamente desembarcarían en la ciudad y la tomarían. Así pues, de madrugada, se enviaron un mínimo de treinta barcazas con cincuenta hombres cada una, varias de las cuales se acercaron en total silencio a las fragatas españolas. Al llegar a ellas, los ingleses hicieron uso de sus artefactos incendiarios, prendiendo fuego a tres de los buques antes de que los españoles pudiesen percatarse de lo que sucedía. Las tripulaciones de dos de las fragatas consiguieron extinguir las llamas, pero la Magdalena se incendió irremediablemente pereciendo abrasados cuarenta de sus tripulantes y salvándose el resto lanzándose al agua. Pero lo que había empezado con un aparente éxito de los ingleses, pronto evidenció el garrafal error táctico que había cometido Drake. De la Magdalena brotaron unas inmensas llamas que iluminaron todo el escenario en varios cientos de metros a la redonda, quedando las lentas e indefensas barcazas inglesas al descubierto. Los artilleros de las cuatro fragatas restantes pudieron apuntar cuidadosamente antes de abrir fuego. Con unas pocas salvas la flota de barcazas enemiga quedó destrozada, mientras las dotaciones acribillaban incesantemente con sus mosquetes a los náufragos. Los ingleses perdieron unos 400 hombres y el ataque quedó desbaratado.
Tras esta nueva derrota, Drake, resistiéndose a darse por vencido intentó nuevos desembarcos pero las fuerzas inglesas ya fueron rechazadas sin grandes dificultades. Finalmente, el corsario inglés ordenó la retirada y el 25 de noviembre partió de Puerto Rico. Por su parte, Téllez de Guzmán, tras una prudencial espera para asegurarse de que los ingleses no volvían, embarcó el tesoro de tres millones de pesos y levó anclas el 20 de diciembre llegando a España sin incidentes dignos de mención y dando parte a las autoridades españolas de la situación en el Caribe, tras poner a salvo el tesoro. Tras llegar a España los avisos enviados desde las islas Canarias y América, se organizó una flota al mando de don Bernardino de Avellaneda y don Juan Gutiérrez de Garibay, compuesta por ocho galeones y quince embarcaciones con un total de 3,000 hombres a bordo. La escuadra zarpó de Lisboa el 2 de enero de 1596 con la misión de localizar lo antes posible a los ingleses y expulsarlos de los dominios españoles.
