林逸青修建在港口右岸的2座炮台。吃水较浅、没有装甲防护的“天城”一直深入到几乎到了大阪岸边的地方，在大阪主炮台侧翼的老炮台前120米处停泊，以避开主炮台的火力射界，用右舷对准老炮台。防护能力更弱的“清辉”停靠位置更加深入，这艘排水量897吨，长度63.1米，宽9.1米，吃水3.9米，只装备一台蒸汽机，单轴推进，功率443马力，航速9.6节的小炮舰，负责以其装备的6门75毫米炮兼顾港湾两侧的炮台，担当从浅水发起策应的工作。
一切布署完毕后，井上良馨按照西方军人打仗的传统，派出一名军官乘舢板登岸，用弓箭绑着文书射向炮台，向萨摩军递交了一份最后通牒，要求萨摩军交出炮台。对这份书信，萨摩守将根本置之不理，下令将士提高戒备，同时急报在大阪附近布置防务的林逸青。
6月11日清早，看到萨摩方面没有任何回应，井上良馨下令在“扶桑”号的横桁桁端挂出信号，命令各舰做好战斗准备。8时整，随着“扶桑”号的主炮鸣响，“清辉”、“天城”不甘落后，接连开火射击。前一天得到政府军的最后通牒后，萨摩军炮兵就已经加强防备，严阵以待的大阪炮台闻声立刻还击。
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
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