在希腊西海岸，夏风总是在早晨从海上吹到大陆，在中午转向西北风，风是一样的。根据这一规律，安东尼制定了作战计划。他将最强大的舰队集中在右翼，利用转向的风力绕过敌人的左翼来抓住上风，利用上风和船舶的优势与屋大维的舰队进行决战。他认为屋大维的舰船很小，逆风而行，可以快速击败屋大维。一旦屋大维的舰队被击败，他的军队将不会因为缺乏运输船只和粮食而战斗。这样的安排，安东尼认为万一失败也可以顺风逃跑。为此，他命令每艘船携带帆船(当时的战斗是划桨进退，一般不带帆)，甚至战争费用也一起装在船上。
然而，由于逃兵的出现，这个美丽的战斗计划完全失败了。就在安东尼高兴地打着如意算盘时，屋大伟听到了逃兵的报告。之后，他决定计划。他把舰队分为海上的左、中、右三部分，由阿格里帕、阿伦提和他自己指挥。他们面对普雷佛扎海峡，等待安东尼舰队驶出港口。
公元前31年9月2日中午，海上刮起了常见的和风，战争也随风而来。安东尼的右翼和阿格里帕的左翼同时绕着对方的侧翼。过了一会儿，安东尼的士兵们不停地用机械或手投掷巨石、弩箭和带倒刺的铁标枪。阿格里帕率领左翼战舰充分发挥船体轻、机动性好的优点，避免安东尼舰队的远程矢石攻击，猛烈撞击敌舰，击沉敌舰。如果一次失败，立即返回，重新组织再次冲击。司机和桨手冒着巨大的风险和疲劳，努力划桨，有时进攻，有时后退，有时分散，有时集中；船相互撞击，有些撞击头部和腹部，有些损坏尾舵和桨板。在海面上，大船小船混杂在一起，喊声、号角声和船板破裂声交织在一起，战斗非常激烈。
最成功的是屋大维舰队的“钳子”。士兵们随意选择弱敌，然后用弩枪投射“钳子”。铁钩拖着敌人的船。敌人不停地砍跳板，够不到绳子。船上的步兵趁机跳到对方的甲板上，用长矛和短剑杀死敌人。海战突然变成了陆战。船上和海上的血肉横飞，到处都是漂泊的船板和残肢，鲜血染红了海面。
就在安东尼指挥右翼还在苦战的时候，他的中央和左翼舰队感到无望胜利，转身逃往香港。埃及女王迅速指挥她的预备队阻止她，但她不知道她的预备队不仅没有拦住逃跑的船，而且转向舵，举起桨，直接向房大伟投降。安东尼眼睁睁地看着逃跑的战舰，他最害怕的事情终于发生了。安东尼知道失败是不可挽回的，除了撤退，没有别的办法可想。于是，他挂起事先约定的信号旗，通知克里奥佩特拉逃跑。
接到信号后，埃及舰队纷纷挂起帆，不顾一切地穿过众战船，逃往广阔的海面。安东尼的其他战舰仍在激战中，看到信号后也放弃了战斗，拉起帆，把投影仪等重型机械扔进海里，以减轻负荷，迅速撤离。包括安东尼旗舰在内的一些没有风帆的战舰，因为逃不掉，重新组织力量，准备血战到底。此时，屋大维的士兵情绪更加高涨。他们没有帆就无法追赶逃跑的敌舰，所以他们缠住了无法逃跑的敌舰。他们把所有的力量都集中在对残余敌舰的攻击上:有的集中在几艘战舰上，同时从四面八方撞击一艘敌舰；有的猛烈撞击敌舰下层，折断长桨；有的通过接舷跳板冲向敌舰，与敌人战斗。安东尼船上的士兵试图用船钩推开敌舰，用斧头砍死冲上来的敌人，用沉重的矢石击退靠近的敌船，杀死想爬上船的敌人。屋大维的战舰遭受了巨大的损失，因为安东尼舰队的士兵拼命抵抗。于是屋大维命令舰队撤离敌舰，改用火攻。
过了一会儿，成千上万的火箭、带火炬的标枪和发射器射出的带泊油的木炭块从不同方向飞向安东尼的战舰。突然，安东尼的一些战舰点燃了熊熊大火，火焰映红了海面。安东尼的旗舰也被敌舰的“钳子”钩住了。他赶紧爬上另一艘战舰，带着剩下的40艘战舰逃走了。这时，夜幕降临，屋大维舰队因为没有风帆，也看不清整个战场，所以没有追赶。
第二天，一些未能逃脱的安东尼战舰全部投降。看到海军大败，安东尼军队也投奔了屋大维。
阿克提姆海战摧毁了曾经非常发达的埃及王朝。从那时起，埃及不再是一个独立的国家，这种情况一直持续到现代。而且由于屋大维的胜利，他自然成了罗马的救星，后来又建立了罗马大帝国。罗马帝国从北到多瑙河，从南到非洲（包括埃及在内的北非），从西到比利牛斯半岛，从东到两河流域和小亚细亚半岛，形成了古代历史上最大的帝国，地中海已经成为罗马帝国的内湖。 阿克提姆海战实际上是以屋大维为首的西方文明与以安东尼为首的东方帝国的较量。屋大维的胜利使埃及成为罗马帝国的省份，罗马是帝国的中心。如果安东尼在阿克提姆海战中获胜，可以肯定地说，罗马和埃及的地位将被交换。安东尼将在亚历山大城建设首都，而罗马只是安东尼帝国的一个省。那么历史上辉煌的罗马文明，到此为止，就不会有未来的繁荣。