Tuvo en el escenario marino a los buques peruanos Huáscar y Unión; y los buques chilenos Cochrane, Blanco Encalada, O’Higgins, Loa, Covadonga y Matías Cousiño.
El combate naval en Angamos terminó siendo decisivo para la obtención del dominio marítimo de Chile y la campaña naval de la Guerra del Pacífico.
Al amanecer del miércoles 8 de octubre de 1879, las naves de guerra peruanas navegaban con rumbo norte. A las 3:30, se avistan mutuamente en rumbos opuestos, los buques peruanos Huáscar y Unión, al mando del contralmirante Grau, con la 1.ª División naval chilena (Blanco Encalada, Covadonga y Matías Cousiño), al mando del comandante Riveros, que trataban de cerrarles el paso al norte. Identificados los humos por los vigías del Huáscar, Grau ordenó las maniobras evasivas, poniendo proa al oeste y luego, ordenó sucesivamente poner proa al sudoeste y al norte. La Unión botaba gran cantidad de humo, por lo que el Blanco comandada por Riveros y la Covadonga por el capitán Manuel Jesús Orella empezaron a seguirlo, dando tiempo al Huáscar de desplazarse al norte. Recién a las 5:40, Grau identificó a los buques que lo perseguían: el blindado Blanco Encalada, la goleta Covadonga y el carbonero Matías Cousiño y al notar que la distancia, que era de 6 millas, se mantenía o aumentaba, ordenó reducir la velocidad a unos 9 nudos mientras la división de Riveros navegaba entre 7,5 y 9 nudos.
A las 9:40,11 el monitor Huáscar abrió fuego disparando una andanada de su artillería principal contra el Cochrane a una distancia de mil metros. La andanada no fue contestada por el Cochrane, que continuó acercándose, al igual que el Blanco Encalada y la Covadonga. Un tiro de la siguiente andanada del Huáscar rebota en el mar e impacta en la amura de estribor del Cochrane, por encima de la faja blindada, penetrando en la cocina, causando destrozos, cayendo finalmente sobre la cubierta sin estallar. A las 9:48, a una distancia de 200 metros, el Cochrane abre fuegos con sus cañones de proa y centro de estribor. Uno de estos disparos impactó en el castillo de proa del Huáscar arrojando el mascarón de proa al mar. Otro tiro del Huáscar impactó en la batería de estribor del Cochrane con ángulo de 30° produciendo una abolladura de 3 pulgadas en el blindaje.
A las 9:50 se producen los tiros más certeros del Cochrane. Una granada perforó el costado de babor, sobre la línea de flotación, explotando y dejando fuera de combate a 12 hombres los cuales operaban los manubrios para ronzar la torre de artillería.12 Otra granada perforó el blindaje sobre la línea de flotación en el mismo costado rompiendo el guardín de babor de la rueda del timón de combate. Sin gobierno, el Huáscar vira a estribor. Después de 5 a 10 minutos, se restablece el gobierno mediante el sistema de emergencia, que estaba en la popa debajo de la cámara del comandante. Una decena de hombres acciona la caña del timón mediante parejos, recibiendo órdenes por mensajeros.
A las 10:00, una granada impactó en la esquina superior derecha de la torre de mando, atravesó su blindaje y explotó, matando al contraalmirante Miguel Grau Seminario y por la onda expansiva, al teniente 1° Diego Ferré, quien estaba comunicándose con Grau a través del enjaretado en el piso de la torre. Muerto el comandante de la nave peruana, asumió el mando el segundo comandante, el capitán de corbeta Elías Aguirre Romero, que estaba en la torre giratoria de artillería. El Huáscar reasumió rumbo al noreste y el Cochrane se mantuvo por la aleta de babor.
A las 10:10, Latorre observó que el pabellón del Huáscar estaba sobre cubierta y ordenó suspender el fuego, pensando que la nave se rendía.13 Sin embargo, el monitor mantuvo su andar y a los pocos minutos un oficial no identificado la volvió a izar. Posteriormente los oficiales del buque chileno creyeron reconocer al teniente Enrique Palacios el que la volvió a izar, cuando éste cayó prisionero, mortalmente herido.
A las 10:15 se reanuda el combate, Latorre ordena abrir fuego. A las 10:22, el Blanco Encalada y la Covadonga habían acortado distancias hasta los 200 m por la aleta de estribor del blindado peruano y abrieron fuego. El Huáscar quedó de esta manera encerrado entre los dos barcos chilenos.
Elías Aguirre dirigió sus fuegos contra el Blanco Encalada e intentó embestirlo con el espolón, pero el blindado chileno esquivó el golpe. En ese momento, una granada disparada por el Blanco Encalada perfora la torre de artillería, por la izquierda de la porta del cañón de la derecha, explotando en el interior y matando a casi todos los sirvientes de las dos piezas de artillería. En esa acción fue herido el capitán de fragata graduado Manuel Melitón Carvajal Ambulodegui, que fue llevado al departamento de máquinas para atenderlo. El cañón derecho quedó inhabilitado porque la explosión averió el compresor y la sobremuñera. Se llevó dotaciones de relevo, inexpertas, para continuar el fuego solo con el cañón de 254 mm de estribor.
Una granada del Cochrane perforó la popa del Huáscar, atravesó la cámara de oficiales, la cámara del comandante, dañó la estación de gobierno de emergencia, matando a toda la gente que gobernaba los aparejos, y llegó al departamento drogas, produciendo grandes destrozos e inhabilitándola como enfermería. Cuando se perdió el control de gobierno, el Huáscar empezó a dar un amplio círculo de giro hacia estribor. Latorre intentó aprovechar esto para espolonear el monitor, pero el Huáscar pasó libre por la proa del Cochrane a las 10:25. El Blanco Encalada también viró a estribor que lo llevó a colocarse en la proyección del círculo de giro del Huáscar y a las 10:29, pasó libre a 23 m por la popa del Huáscar, aprovechando para dispararle una andanada, pero quedando entre el Cochrane y el Huáscar. Esta acción obligó al Cochrane, que estaba a 200 m por la aleta de babor del Huáscar, a girar en redondo a babor para evitar una colisión contra el Blanco Encalada, llegando a distanciarse a 1.200 m del Huáscar. El Blanco Encalada también quiso evitar la colisión y giró a estribor.
Elías Aguirre recuperó el gobierno del Huáscar mediante el sistema de emergencia y enrumbó hacia el Cochrane para darle con espolón. Latorre también decide espolonear al Huáscar, pero el blindado peruano cae a babor y su popa pasa a 5 m por la proa del Cochrane a las 10:37. Durante estas acciones, los tiros no cesaron en ambas partes, pero el Huáscar tenía limitada respuesta porque solo le quedaba un cañón en la torre artillera. El continuo intercambio de disparos generó graves daños y bajas a bordo del Huáscar.
A las 10:40, los dos blindados chilenos están por la aleta de babor del Huáscar. Una granada perforó la torre de artillería y explotó hiriendo mortalmente a sus operadores, incluido el comandante Aguirre.
Muchos tiros perforaron la chimenea, desprendiendo hollín y humo, que entró al departamento de calderas, impidiendo leer los manómetros y niveles de agua. En una de las calderas, el agua bajó mucho de nivel y se quemaron todos sus tubos, produciendo un gran escape de vapor. Paralelamente, los fusileros colocados en las tres cofas de los blindados chilenos, mataron a 3 de los 4 operadores de la ametralladora Gatling del Huáscar y el último cayó a cubierta. Varias granadas perforaron el blindaje del departamento de máquinas y, al estallar, mataron a varias personas en el pasadizo de máquinas e hiriendo a otras, como al cirujano mayor Santiago Távara y a John Griffiths, comandante del velero chileno apresado Coquimbo.
Herido el capitán de fragata Melitón Carvajal y muerto el teniente primero José Melitón Rodríguez Pérez, el mando del Huáscar recayó en el joven teniente primero Pedro Gárezon Thomas, quien asumió el control de la nave a las 10:48, cuando ésta se encontraba ingobernable y totalmente averiada. Nuevos incendios se desataron a bordo, a proa y en la torre, con una caldera inutilizada, con parte de la tripulación muerta o herida y con solo cuatro oficiales de guerra a bordo, el teniente Gárezon convocó a los tenientes segundos Fermín Díez Canseco y Gervasio Santillana y al alférez de fragata Ricardo Herrera, con quienes decidió hundir la nave antes que entregarla rendida. A las 10:54 el alférez Herrera da la orden16 al 1° maquinista de la nave, Samuel Mac Mahon, de abrir las válvulas para que inundase la sala de máquinas y el resto del buque. Mac Mahon evacúa a los heridos del pañol de máquinas, detiene las máquinas y abre las válvulas.
Cañonazos sobre el Huáscar, según el «Boletín de la Guerra del Pacífico».
Informes de Oficiales chilenos, participantes del combate, señalan que a las 10:55 parte de la tripulación del Huáscar arrió la bandera en muestra de rendición, además de que sobre el puente, del monitor, se veía a varios tripulantes agitando pañuelos blancos.2021 Sin embargo el informe oficial peruano del tnte.1.º Pedro Gárezon, que quedó finalmente al mando del Huáscar, y el testimonio posterior del historiador Benjamín Vicuña Mackenna, quien fue el encargado de hacer entrega del pabellón peruano capturado al Museo Histórico Nacional, indican la rotura de la driza que sostenía la bandera peruana a consecuencia de un disparo del Cochrane. Mientras desde los blindados chilenos se observa que el buque peruano disminuye su avance y no presenta pabellón de combate en su mástil principal, se preparan las embarcaciones para abordarlo y capturarlo; el Cochrane estaba a 15 m por la aleta de estribor y el Blanco por la aleta de babor. Frente a esta situación tripulantes del Huáscar se arrojaron por las bordas de la nave, los que posteriormente serían rescatados por orden del capitán del Blanco Encalada. A las 11.08 el Huáscar se detiene y a las 11:10 es abordado por los marinos chilenos, la dotación de 24 marinos toma el monitor e inmediatamente conminaron por la fuerza a los maquinistas a cerrar las válvulas. En esos momentos, el Huáscar tenía 1,2 m de agua en la sentina. La marinería chilena se empeñó en apagar los múltiples incendios que había a bordo del monitor, mientras que la tripulación peruana era trasbordada a los buques chilenos en calidad de prisioneros de guerra.
En el combate, el Cochrane tuvo 10 heridos, uno de los cuales murió luego. El Huáscar tuvo en el combate 33 muertos, 24 heridos graves, 3 heridos leves y 144 ilesos, todos hechos prisioneros. Después del combate murieron 8 más, entre los que estaba el teniente Palacios. El Cochrane disparó 45 granadas Palliser de 250 libras, 12 granadas de 20 libras, 16 proyectiles de 7 libras, 560 tiros de la Ametralladora Nordenfelt y mil tiros de rifle.
El Blanco Encalada disparó 31 granadas Palliser de 250 libras, 6 granadas de 20 libras, 4 proyectiles de 9 libras, 2 proyectiles de 7 libras, 350 tiros de Ametralladora Nordenfelt y mil tiros de rifle. La Covadonga, cuando estuvo a tiro de cañón, realizó un disparo casi al término del combate. El Huáscar disparó 40 granadas Palliser de 300 libras y unos 6 con sus cañones menores, además de varios tiros de rifle y de ametralladora Gatling. La historiografía peruana siempre había considerado que el Huáscar nunca había tenido granadas Palliser, pues se pensaban que eran las únicas capaces de perforar el blindaje de los buques chilenos, pero el estado general al 31 de julio registra la existencia de 145 granadas Palliser a bordo del Huáscar. En el combate, el Huáscar recibió 24 proyectiles, 16 de ellos eran Palliser, que dañaron un cañón de 300 libras, destrozó el cañón de 12 libras e hizo perder el gobierno del buque en 3 ocasiones, entre otros daños. El Cochrane recibió 3 proyectiles Palliser que no le produjeron daños materiales graves.
Restos de Grau
Tras la captura del Huáscar, el teniente Pedro Gárezon pidió a Simpson, el teniente chileno del Cochrane, poder buscar el cadáver del contraalmirante Grau el cual no había sido encontrado aún. La búsqueda del cadáver de Grau se prolongó hasta las 17:00. El hallazgo lo hizo el propio Gárezon entre los restos destruidos de la torre de mando.