3月14日6时，越南海军604号运输船放下一条木船装载着全副武装的越军和构筑工事用的材料，强行登上赤瓜礁。至7时30分，越军上礁人员共43名，并在赤瓜礁北侧插上2面越南国旗。我海军由502舰李楚群政委用高音喇叭喊话，要求越军退出中国领土，此时我舰队后续登陆人员上礁，502舰有33人上礁，531舰有25人上礁，登礁总人数增加到58人。此时在赤瓜礁上，礁盘北边是58名中国官兵和五星红旗，礁盘东边站着43名越南官兵和金星旗。双方在相距210米的礁盘上武装对峙。
此时，海上力量对比是中国以502南充舰（标排1140吨）对赤瓜礁越军HQ604武装运输船（820吨级）、531鹰潭舰（标排1565吨）对鬼喊礁HQ 505登陆舰（唯一4100吨级大型登陆舰，越南最大战斗舰），556湘潭舰（标排1565吨）对琼礁HQ605号武装运输船（820吨级），中方吨位上有重大优势。502南充舰为65型火炮护卫舰，有100毫米炮3门、37毫米炮8门；531鹰潭舰和556湘潭舰都是054H1型导弹护卫舰，各有上游1号导弹4枚、100毫米炮4门、37毫米炮8门；越方仅仅505登陆舰上有40毫米炮，火力处于绝对劣势。
7点50分，502舰政委李楚群带领7名士兵，驾着小艇绕过敌船，驶向礁盘。这时，越军船头的两挺机枪已瞄准我小艇，并操起高音喇叭说：“中国小艇开近我们了，我们不能贻误战机，否则，不是一名合格的越南军人”。小艇驶近缆绳，跟礁上的越兵只有十几米远，礁石、船上越军均不敢开枪，战士龙田山和吴海金配合砍断越军小船的系泊缆绳。
8点10分，越军开始向我军撒尿，怪叫、吐口水，做污辱性的动作。8点20分，海上指挥所发出命令：“把他们挤出礁盘！”已经守礁一夜的王正利振臂一挥：“带刺刀的上！把敌人的旗子拔掉！”“我有刺刀，我上”，502舰副枪炮长杨志亮第一个站出来，531舰反潜班长杜祥厚以及黄国平、洪家柱、张清等十几个战士立刻跟上来，趟着海水，向150米外越军走去。随后与越军护旗人员扭打。身材高大魁伟的杜祥厚折断越南旗杆，反潜兵张清赶上，收缴了越旗。这时，一名越军举枪向张清瞄准，杨志亮伸出左手抓住越军枪管向上托。越军枪响，杨志亮左臂顿时被子弹击穿！时值8时47分。越军打响第一枪。礁上中国人立即开火反击，礁上一片混战。中国人一边反击，一边按既定方案迅速后退，以利中国海军高射机枪火力支援。
“打了，打了！”我502舰上的指挥员清楚地看到水面上激起一片片水柱。越604船上的高射机枪同时瞄准我502舰扫射过来。此时正是8点47分10秒，海上指挥员陈伟文下令：“还击！打沉它！”。
