道光十九年九月二十八日(1839年11月3日)，又一英國商船“撒克遜”號(船主噹啷)也遵令前來具結。義律惱羞成怒，即派“士密”號(又稱“窩拉疑”號)和“華倫”號兩兵船於中午趕至穿鼻洋，阻止正報關入口的“撒克遜”號。廣東水師提督關天培正欲向前查究，“士密”號竟先開炮，前來攻擊，釁端遂開。關天培遂令本船兵弁開炮還擊，並揮令後船協力進攻。英國侵略者挑起的穿鼻洋海戰爆發。
戰鬥中，關天培親自挺立水師船桅杆前，拔腰刀督戰，厲聲喝稱:“敢後退者斬。”適有英船炮彈飛過桅邊，剝落桅木一片，從關天培手面擦過，皮破見紅。關天培奮不顧身，仍復持刀屹立，又取銀錠先置案上，有擊中敵船一炮者，立刻賞銀兩錠。其本船所載3個銅炮最稱得力，關天培督令弁兵對準“士密”號連轟數炮，將其船頭(粵人呼爲頭鼻)打斷，船頭數十人紛紛滾跌入海。水師提標左營遊擊麥廷章，督率兵弁，連轟兩炮，擊破“士密”號後樓，英兵亦隨炮落海，左右艙口，間有打穿。“華倫”號畏不向前，未致受傷。激戰約一個時辰之久(中午12時至下午2時)，“士密”號帆斜旗落，且御且逃，“華倫”號亦隨同遁去。清軍水師3只兵船受擊進水，兵丁死15名，傷數十。
這次戰爭，清軍由於遭到突然襲擊，英軍武器又佔優勢，所以損失較大。儘管如此，仍奮勇抗擊。林則徐在十月十六日向道光帝的奏摺中說，關天培奮勇督戰，士兵英勇抗擊。“收軍之後，經附近漁艇撈獲夷帽二十一頂，內兩頂據通事認系夷官所戴，並獲夷履等件，其隨潮漂淌者尚不可以數計。”道光帝閱後硃批:“可嘉之至。”
1839年11月3日的穿鼻海戰使英軍退出了穿鼻洋，但其轉而攻打九龍官涌炮臺。4日、8日、9日、11日、13日，英軍在九龍官涌海面連續炮擊清軍炮臺。9日，林則徐再次調派大鵬灣賴恩爵等人就近帶兵往官涌夾攻來犯英軍，英軍後來撤回尖沙咀，林則徐又命令部隊從尖沙咀以北的官涌山上打擊英軍，最終將英軍驅逐出尖沙咀。
海戰後，義律宣佈，以實力禁止英船進口，林則徐則宣佈一個月後停止英船貿易。道光得知穿鼻海戰消息，態度更加堅決，宣示英人罪狀，並說：“所有該國船隻，盡行驅逐出口，不必取具甘結。其毆斃華民兇犯，亦不直令其交出。”
