Бой начался в 15 часов 48 минут на дистанции около 80 каб. Противники открыли огонь почти одновременно. В соединении Битти из-за плохо организованной связи при распределении целей между кораблями произошла путаница, в результате которой германский крейсер "Дерфлингер" оказался вне обстрела и мог безнаказанно вести огонь по английским кораблям. Положение англичан осложнялось еще и тем, что, неправильно определив начальную дистанцию боя, они долгое время не могли пристреляться и первые их снаряды ложились с большими перелетами. Германские корабли, находившиеся в более выгодном положении, довольно быстро пристрелялись. Особенно успешно вел огонь линейный крейсер "Фон дер Танн", стрелявший по концевому английскому крейсеру "Индефатигабл". На четырнадцатой минуте боя "Индефатигабл" получил несколько попаданий снарядов крупного калибра и в 16 часов 02 минуты перевернулся и затонул. После этого "Фон дер Танн" перенес огонь на крейсер "Куин Мери", по которому уже вел огонь "Дерфлингер". В 16 часов 26 минут в "Куин Мери" попало несколько снарядов крупного калибра. Крейсер взорвался и затонул. Оба корабля погибли в результате прямых попаданий снарядов в башни и проникновения их в артиллерийские погреба.
После гибели "Куин Мери" адмирал Битти выслал в атаку флотилию своих миноносцев в составе 15—20 кораблей. Почти одновременно с англичанами выслали в атаку свои миноносцы и немцы. Это привело к быстрому сближению противников и артиллерийскому бою на дистанции от 5 до 8 каб. В связи с этим ни одной из сторон не удалось выйти на нужную дистанцию торпедного залпа и противники вынуждены были производить торпедную стрельбу с больших расстояний (44—58 каб.). Как английские, так и немецкие миноносцы стреляли одиночными торпедами и поэтому не смогли добиться существенного успеха. Только один английский миноносец сумел прорваться через линию германских миноносцев и с дистанции 35 каб. выпустить последовательно три торпеды. Одна из них попала в немецкий линейный крейсер "Зейдлиц" и причинила ему некоторые повреждения (корабль принял 2000 т воды, но сохранил свою боеспособность и продолжал оставаться в строю), вторая торпеда попала в немецкий миноносец и потопила его.
В 16 часов 33 минуты командующий 2-й эскадрой английских легких крейсеров, шедших в голове соединения Битти, донес по радио о появлении с юга линейных сил германского флота. Вскоре после этого адмирал Битти, обнаружив на горизонте главные силы германского флота, повернул со своими крейсерами на обратный курс и, увеличив скорость хода до полного, оторвался от немцев.
С появлением главных сил германского флота адмирал Хиппер со своими линейными крейсерами занял место в голове кильватерной колонны линейных кораблей и вместе с ними включился в погоню за соединением Битти. На этом первый этап сражения закончился. Итоги первого этапа срзжения показывают, что авангардные силы английского флота не выполнили своей основной задачи. Адмирал Битти, обнаружив главные силы германского флота, не разведал их как следует, что затруднило перестроение главных сил английского флота из походного порядка в боевой. В бою авангардных сил выявились недостаточная живучесть английских линейных крейсеров (из шести крейсеров два было потоплено) и слабая боевая подготовка английского флота. Битти не смог использовать своего превосходства в силах и неумело управлял ими в бою. Стрельба английской артиллерии оказалась малоэффективной. Обе стороны не смогли организовать взаимодействия междулинейными крейсерами и миноносцами. Последние использовались нерешительно и неумело, а поэтому их действия не дали желаемых результатов.
В момент завязки боя линейных крейсеров главные силы английского флота под флагом адмирала Джеллико находились в 60 милях к северу. Гранд-флинт приближался к месту боя со скоростью 19 узлов. Линейные корабли (24) шли шестью параллельными кильватерными колоннами по четыре в каждой. Расстояние между колоннами равнялось одной миле, а между кораблями — двум кабельтовым. В непосредственной близости от линейных кораблей в качестве противолодочного охранения держались миноносцы. Впереди по курсу на расстоянии 6-8 миль от линейных кораблей шли дозорные крейсера, а в 20 милях с левого фланга следовали три линейных крейсера.
Получив донесение о вступлении соединения Битти в бой с противником, адмирал Джеллико увеличил ход до полного и направился на помощь своим линейным крейсерам. Из-за плохо выполненной адмиралом Битти разведки и неправильного определения штурманами на флагманских кораблях своих счислимых мест, разошедшихся с фактическими на 7 миль, адмирал Джеллико неправильно рассчитал свое движение в момент сближения с противником и вследствие этого запоздал с началом тактического развертывания сил. И только с установлением визуальной связи с Битти он в 18 часов 15 минут приступил к перестроению Гранд-флита в боевой порядок — строй однокильватерной колонны влево.
Боевой порядок Гранд-флита соответствовал принятой англичанами тактической идее охвата головы неприятельского флота и нанесения по нему мощного артиллерийского удара всеми линейными кораблями, маневрирующими в одной кильватерной колонне. Перестроение продолжалось 20 минут и к началу боя с главными силами германского флота не было закончено. Адмирал Битти со своими линейными крейсерами занял место в голове колонны линейных кораблей и в дальнейшем продолжал выполнять роль авангарда.
В период сближения главных сил флотов произошло несколько боевых столкновений между разведывательными силами сторон, в результате которых англичане потеряли линейный крейсер "Инвинсибл" и броненосный крейсер "Дифенс", а немцы — легкий крейсер "Висбаден". Видимость в это время ухудшилась, а дым от большого числа кораблей, шедших полным ходом, еще больше затруднял визуальную связь и ориентировку в районе боя. Командующий германским флотом адмирал Шеер, не имея сведений о выходе Гранд-флита в море, не знал действительной обстановки и того, что он идет навстречу не части английского флота, а главным его силам.
Преследуя отходившее на север соединение Битти, германский флот Открытого моря в 18 часов 20 минут пришел в боевое соприкосновение с главными силами английского флота. Англичане открыли интенсивный огонь с дистанции 60—65 каб. Стреляли главным образом концевые корабли, сосредоточив свой огонь на линейных крейсерах, шедших в голове германского флота. С английской стороны действовало не менее 100 тяжелых орудий. Оказавшись под огнем Гранд-флита, адмирал Шеер понял, что он вступил в бой с главными силами противника. Полная неосведомленность командующего германским флотом явилась результатом плохой разведки.
Ввиду явного превосходства англичан в силах адмирал Шеер отказался от боя и в 18 часов 35 минут поворотом "все вдруг" на 180 градусов вышел из боя и направился на юго-запад. Поворот германских линкоров и выход их из боя прикрывались дымовыми завесами, поставленными миноносцами. Для этой цели немцы использовали специальные дымовые патроны разового действия, устанавливавшиеся на корме корабля. Адмирал Джеллико, опасаясь мин, которые германские корабли могли сбрасывать на пути отхода, и подводных лодок противника, не стал преследовать германский флот, а повернул сначала на юго-восток, а затем на юг, чтобы отрезать путь немецкому флоту в базу. Однако достигнуть этой цели адмиралу Джеллико не удалось. Не организовав должным образом тактической разведки в бою, англичане вскоре потеряли из видимости немецкий флот. На этом дневной бой главных сил флотов временно прекратился.
Несмотря на то, что германскому флоту на некоторое время удалось оторваться от противника, движение его к берегам Англии увеличивало опасность оказаться отрезанным от своих баз превосходящими силами английского флота. Кроме того, Шееру приходилось считаться и с тем, что английские флот, обладавший преимуществом в скорости хода, мог до наступления темноты (оставалось два часа до захода солнца) догнать германской флот и навязать ему бой в невыгодных для немцев условиях. Учитывая все это, адмирал Шеер решил повернуть на обратный курс, нанести удар по английскому флоту перед заходом солнца, а затем, пользуясь темнотой, прорваться в базу. В соответствии с этим решением геманский флот вскоре после 19 часов 00 минут вновь повернул "все вдруг" на 180 градусов и направился на северо-восток, имея впереди линейные крейсера. В это время Гранд-флит следовал на юг, и голова германского флота уперлась в центр боевого порядка английского флота. Англичане, заметив приближение германских кораблей, в 19 часов 10 минут открыли по ним огонь. На этот раз англичане ввели в действие все свои линейные силы, которые с дистанции 45—60 каб. вели ураганный огонь, сосредоточив его на линейных крейсерах и головных линкорах противника. В течение восьми минут германские линейные корабли и крейсера, шедшие в голове колонны, получили от десяти и более попаданий снарядов крупного калибра каждый. Наибольшее число попаданий (40) имел линейный крейсер "Лютцов", который из-за полученных повреждений не смог следовать за своим флотом. Он вышел из строя и на следующий день был затоплен своей командой.
Оказавшись под сосредоточенным огнем всего английского флота и понеся серьезные повреждения на головных кораблях, адмирал Шеер решил как можно скорее выйти из боя. С этой целью германский флот в 19 часов 18 минут в третий раз сделал поворот "все вдруг" на 180 градусов. Для прикрытия этого маневра эскадренные миноносцы при поддержке крейсеров с дистанции 50 каб. произвели торпедную атаку и поставили дымовую завесу. Атака миноносцев носила неорганизованный характер. Миноносцы по-прежнему использовали малоэффективный способ стрельбы одиночными торпедами, который на большой дистанции не мог дать положительных результатов. Английский флот легко уклонился от торпед, отвернув на четыре румба в сторону.