В середине июня 1915 года в штабе Балтийского флота возникла идея провести Мемельскую операцию. Вскоре появился и план, суть которого заключалась в следующем: «Пользуясь сосредоточением в Киле германского флота перед императорским смотром, совершить внезапное нападение на Мемель и путем энергичной бомбардировки повлиять на общественное мнение Германии, которое будет на это особенно чутко реагировать ввиду совпадения указанного выше смотра с активным выступлением нашего флота, считаемого противником совершенно пассивным...».
Над планом операции работали сотрудники оперативной части штаба лейтенант Александр Александрович Сакович и старший лейтенант Иван Иванович Ренгартен.
Сакович в 1914 году был прикомандирован к Морскому Генеральному штабу для обучения на Военно-морском отделении Николаевской Морской академии. Он прекрасно разбирался в оперативных вопросах, за планирование операции получил следующий чин и мечи к ордену Святого Станислава 2-й степени. Исполнявший должность второго флагманского минного офицера штаба командующего флотом Балтийского моря Ренгартен имел солидный боевой опыт. За участие в Русско-японской войне был награжден орденами Святой Анны 4-й степени с надписью «За храбрость», Святого Станислава 3-й степени с мечами и бантом, Святой Анны 3-й степени с мечами и бантом, Святого Станислава 2-й степени с мечами и Святого Владимира 4-й степени с мечами и бантом, знаком защитника Порт-Артура, а за участие в Первой мировой войне — орденом Святой Анны 2-й степени с мечами. За разработку плана операции его произвели в капитаны 2 ранга.
К выполнению операции планировалось привлечь крейсеры «Рюрик», «Олег», «Богатырь», эскадренный миноносец «Новик» и шестой дивизион миноносцев в составе «Туркменца Ставропольского», «Казанца», «Страшного», «Стерегущего», «Забайкальца», «Украйны» и «Войскового». Оперативное прикрытие состояло из устаревших линейных кораблей «Слава» и «Цесаревич», крейсеров «Адмирал Макаров», «Баян» и седьмого дивизиона миноносцев. Предполагалось также использовать подводные лодки, которые должны были развернуться на вероятных маршрутах сил флота противника. Выход в море назначался на ночь 18 июня, а обстрел Мемеля — на утро 19 июня. В целом операция основывалась на принципе внезапности.
В одном из пунктов плана отмечалось, что «...если во время похода будет обнаружен противник и отряд окажется в выгодном положении, то крейсера вступают в решительный бой. Если же объект нападения будет уничтожен или если по ходу боя выяснится, что ослабленный противник может быть уничтожен частью наших сил, то, оставив для этой цели часть судов, остальные продолжают неизменно выполнение намеченной операции».
Накануне операции три подводные лодки были отправлены контролировать вход в Финский залив: одна — к Виндаве, другая — к Данцигу. Линкоры «Слава» и «Цесаревич» пока находились в базе.
В 2 часа 18 июня в море вышла бригада крейсеров под командованием контр-адмирала Михаила Коронатовича Бахирева, поднявшего свой флаг на «Баяне». Кроме «Баяна», в сопровождении седьмого дивизиона миноносцев в море вышли «Адмирал Макаров», «Богатырь» и «Олег». Из Ревеля вышел «Рюрик». В 5 часов в районе банки Винкова бригада встретилась с «Рюриком», вступившим ей в кильватер. Миноносцы, состоявшие в противолодочном охранении, были отпущены обратно. Из-за сильного тумана «Новик» несколько задержался, а миноносцы вообще не прибыли в точку встречи.
Около 6 часов 19 июня отряд лег на курс к Мемелю. Но затем туман настолько сгустился, что на кораблях вынуждены были включить кильватерные огни. Пришлось уменьшить скорость. В 7 часов 35 минут во мгле появились силуэты кораблей, которые вскоре были опознаны: впереди шел крейсер «Аугсбург», за ним — минный заградитель «Альбатрос» и три миноносца. Бахирев решил дать бой, так как превосходство русских было очевидным. При этом бригада держала курс на N. Впереди шел «Адмирал Макаров», а за ним — «Баян», Богатырь» и «Олег».
Повернув влево, Бахирев пошел на охват головы неприятельской колонны. Имея такую же скорость, противник последовательно поворачивался вправо и выходил из охвата. Во время маневра началась перестрелка. Неприятельские корабли полным ходом стали уходить за остров Готланд. Имея значительное превосходство в скорости, «Аугсбург» начал отрываться и вскоре скрылся из вида.
Очевидец событий артиллерийский офицер «Баяна» лейтенант Павел Викторович Лемишевский так описывал свои впечатления о первых минутах боя: «Пришедшие в боевую рубку командир и старший штурман, а также уже находившиеся там и отдававшие предварительные приказания в плутонги оба артиллериста в этот момент были проникнуты одной мыслью, одним желанием: уничтожить крейсер («Аугсбург». — В.Д.), который до сего времени всегда ускользал от наших крейсеров и притом еще так недавно у Виндавы, когда мгла не дала возможности бригаде использовать свое преимущество в артиллерии. Но вот грянул залп из 8-дюймовых башенных орудий и 6-дюймовых казематных на «Адмирале Макарове». Небольшая пауза, необходимая, чтобы залпы двух кораблей не легли бы одновременно, и «Баян» открыл огонь из всех своих орудий по головному неприятельскому кораблю. Вслед за «Баяном», выдерживая мертвый промежуток, открыли огонь «Богатырь» и «Олег» — по второму. Нельзя точно сказать, сколько минут прошло с момента открытия огня, когда совершенно неожиданно «Аугсбург» начал уходить от «Альбатроса», что ему было легко сделать, имея большое преимущество в ходе».
В такой обстановке все крейсера сосредоточили огонь по «Альбатросу», который, получив несколько попаданий, сделал коордонат вправо и снизил скорость. Шедшие впереди «Альбатроса» миноносцы атаковали русские крейсера торпедами, которые пересекли строй крейсеров и, к счастью, прошли мимо. Через 25 минут боя «Богатырь» и «Олег» зашли с правого борта, поставив неприятеля в два огня и отрезав путь отхода на север. Миноносцы противника попытались закрыть «Альбатрос» дымовой завесой, но им это удалось лишь на время. К 8 часам 30 минутам на «Альбатросе» была сбита мачта, а через несколько минут он описал циркуляцию и, объятый пламенем, выбросился на шведский берег у мыса Эстергарн. Убитых было 21 и 27 раненых. Бой закончился около 10 часов. Во избежание нарушения нейтралитета Швеции русские крейсера прекратили огонь и пошли на север, чтобы вернуться в Финский залив. Поврежденный «Альбатрос» был интернирован Швецией до конца войны.
Из русских кораблей повреждения получил только «Адмирал Макаров»: один снаряд с «Альбатроса» попал в его бак, а снарядами с миноносцев была повреждена шлюпка, четвертая дымовая труба и кормовой мостик. При этом один из комендоров получил тяжелое ранение, от которого вскоре скончался.
Об этом бое Бахирев сделал донесение телеграммой:
«После боя, получив повреждения, неприятельский крейсер выбросился на берег по остовую сторону острова Готланд, за маяком Эстергарн. Считаю полезным выслать подводную лодку к месту аварии».
Примерно через час после боя на горизонте появились крейсера «Роон» и «Аугсбург» в сопровождении четырех миноносцев. Корабли противников обменялись несколькими залпами, после чего неприятель отошел в южном направлении. К ним присоединился еще и «Любек». Однако на пути противника оказался «Рюрик», который сразу открыл огонь. Несмотря на дым, мглу и туман, «Рюрик» первыми же залпами накрыл головной «Роон», на котором начался пожар. «Роон», отстреливаясь, начал уходить. Его первые снаряды легли под самым носом у «Рюрика»: палубу окатило водой, да так, что вышли из строя носовые дальномеры, затем 105-мм снаряд попал в палубу и, пробив ее, разорвался в прачечной. Вслед за этим посыпались снаряды с «Любека».
Пристрелявшись по идущему впереди «Любеку» и накрыв его двумя залпами, командир «Рюрика» перенес огонь на «Роон». С «Роона» стреляли пока не так метко: только один 210-мм снаряд попал в кормовую боевую рубку «Рюрика». В самый разгар боя на мостик сообщили, что в носовой 10-дюймовой башне левого орудия вышла из строя вентиляция и пушка больше стрелять не может, так как люди задыхались от скопления газов. Пришлось изменить курс, чтобы можно было стрелять из кормовых башен. Вскоре «Рон» увеличил скорость и стал уходить. В 11 часов 50 минут бой закончился.
Во время этого боя на помощь «Роону» из Данцига вышел броненосный крейсер «Принц Альберт», но на переходе был атакован британской подводной лодкой Е-9 и, получив серьезное повреждение, с трудом дошел до порта.
В связи с тем что скрытность была потеряна, от Мемельской операции Бахирев отказался. Его вполне устраивали результаты боя, произошедшего у острова Готланд.