Με το σχέδιο εισβολής του Ναπολέοντα στην Βρετανία να έχει ακυρωθεί (γεγονός που τον οδήγησε να εκτρέψει τη Μεγάλη Στρατιά από τις ακτές του Καλαί προς το κέντρο της Ευρώπης τσακίζοντας τους Ρώσους και τους Αυστριακούς στο Αούστερλιτς), ο ναύαρχος Οράτιος Νέλσων επιδίωξε μια αποφασιστική σύγκρουση. Που θα οδηγούσε στην ολοκληρωτική καταστροφή των γαλλικού και ισπανικού στόλου, ώστε να εξαλείψει την απειλή που συνέχιζαν να αποτελούν.
Ο γαλλικός στόλος του ναυάρχου ντε Βιλνέβ, αφού κατόρθωσε να ξεφύγει της προσοχής του βρετανικού στη Μεσόγειο, ενώθηκε με τον ισπανικό και προωθήθηκε προς την Καραϊβική. Ο Νέλσωνας επίτηδες άφησε χαλαρό τον έλεγχο, ελπίζοντας στην έξοδο των δύο στόλων και την εμπλοκή τους.
Ο Βιλνέβ διαπέρασε και πάλι το δίκτυο του βρετανικού στόλου, που διασκορπίστηκε από καταιγίδες και κατέπλευσε στο Καντίζ της Ισπανίας σε μια προσπάθεια επανένωσης με ανεξάρτητες γαλλικές μοίρες. Εκεί τον βρήκε ο Νέλσων με τα δικά του 33 πολεμικά, σε στατική διάταξη 41 πλοίων.
Ακολουθώντας το άκρως επιθετικό σχέδιο διπλής διασταύρωσης σε διάταξη «Τ» το οποίο είχε ακολουθήσει και στη ναυμαχία του Αγίου Βικεντίου ο βρετανικός στόλος επιτέθηκε. Ακολούθησε μια δίωρη ναυμαχία σε μικρή απόσταση. Η σύγκρουση ξεκίνησε στις 11:45 με τον Νέλσωνα να στέλνει το μήνυμα «η Αγγλία αναμένει πως κάθε άνδρας θα κάνει το καθήκον του» και έληξε στις 13:55, με την παράδοση συνολικά 22 εχθρικών πλοίων έναντι κανενός βρετανικού.
Ο ναύαρχος ντε Βιλνέβ και ο Ισπανός ομόλογος του Γκραβίνα, αιχμαλωτίστηκαν μαζί με 13.800 άνδρες τους, που σκοτώθηκαν, τραυματίστηκαν ή παραδόθηκαν έναντι της απώλειας 1.600 Άγγλων ναυτικών.
Η Αγγλία υποδέχθηκε τα νέα με ενθουσιασμό. Ήταν η μεγαλύτερη ναυτική νίκη από την διάλυση της ισπανικής αρμάδας. Ο Νέλσωνας όμως δεν έζησε για να τη χαρεί. Χτυπημένος από βολίδα Γάλλου ακροβολιστή, που σφηνώθηκε στη σπονδυλική στήλη του, παρέλυσε και πέθανε λίγο πριν το τέλος της ναυμαχίας. Το σώμα του διατηρήθηκε σε ένα βαρέλι μπράντυ με προσθήκη μύρου και καμφοράς, επέστρεψε στην Βρετανία και τάφηκε με όλες τις τιμές στον καθεδρικό του Αγίου Παύλου στο Λονδίνο.