Son las 7 de la mañana del 5 de octubre de 1804: la flotilla de la armada española compuesta por las fragatas Nuestra Señora de las Mercedes, Medea, Fama y Santa Clara, al mando del brigadier José de Bustamante y Guerra navegan rumbo a Cadiz, procedentes de Montevideo cuando a la altura del cabo del cabo de San Vicente, al Sur de Portugal, avista una flotilla británica al mando del vicealmirante Graham Moore, compuesta por cuatro navíos: HMS Medusa , HMS Amphion , HMS Lively y HMS Indefatigable.
La fragata Nuestra Señora de las Mercedes había partido de Montevideo el 9 de agosto de 1804 capitaneada por el comandante José Manuel de Goicoa y Labart, aunque provenía inicialmente del puerto del Callao en Lima, Perú, e iba cargada con oro, plata, telas de vicuña, quina y canela. Había sido botada en el puerto de La Habana en 1786. El viaje de casi dos meses desde Montevideo a Cádiz se había iniciado el 3 de abril de 1804 zarpó de El Callao (Perú) una primera escuadra formada por las fragatas Mercedes, Asunción y Clara con destino a Montevideo. El grupo lo comandaba Tomás de Ugarte. Fue difícil atravesar el Cabo de Hornos pero llegaron al Plata el 5 de junio. Tomás de Ugarte enfermó gravemente falleciendo allí en septiembre por lo que tomará entonces el mando José de Bustamante y Guerra, compañero de Malaspina en su famosa expedición científica de años atrás. Bustamante desechó la fragata Asunción por inservible y añadió a la escuadra las fragatas Fama y Medea .
En la nueva escuadra de cuatro fragatas estibaría toda la carga y alojaría a las familias que regresaban a España tras cumplir su misión en aquellos Virreinatos. Unos días antes del 5 de octubre en el que ya se hallaban, concretamente en la mañana del 30 de septiembre, se habían encontrado con dos bergantines, que resultaron ser ingleses. Estos bergantines comunicaron a los españoles que Napoleón Bonaparte era ahora Emperador de Francia. También aseguraron que en las cercanías de Cádiz se encontraba apostada una escuadra británica en funciones de vigilancia de tres buques franceses anclados en el puerto gaditano. Finalmente, regalaron a los españoles una Gaceta inglesa del 14 de agosto.
A las 7:30 se acercan rápidamente por barlovento los cuatro buques británicos en maniobra amenazante con las proas dirigidas hacia los barcos españoles por lo que Bustamante ordenó zafarrancho a las 8:00 y dispuso formar línea de combate, situándose las fragatas inglesas una a una, a barlovento de las españolas y a «tiro de pistola». Una vez emparejadas, desde la fragata insignia británica, HMS Medusa , se le pregunta a la española de qué puertos procedían y cuáles eran los de llegada, respondiéndose que de los de América y con destino a Cádiz. A continuación los británicos ordenan a la primera de las fragatas españolas que se ponga en facha a lo que el capitán de la fragata española respondió que acataría órdenes únicamente de su superior, José de Bustamante. Entonces la HMS Medusa dispara un cañón de 18 libras como señal de querer parlamentar enviando un bote con un oficial, pero disparó amenazadoramente hacia la vela gavia y las fragatas españolas decidieron ponerse en facha. Los británicos envían en un bote al teniente Ascott y a un traductor. Resultó que el bote inglés se dirigió a la Medea y durante estas maniobras, la Mercedes, que venía por su popa, tuvo que salir de la línea pues se la tragaba, por lo que la fragata inglesa HMS Amphion que estaba a su costado la siguió y se colocó por su sotavento .
El teniente Ascott informó que "a pesar de que España y Gran Bretaña no estaban en guerra en estos momentos tengo orden de mi jefe , el comodoro Graham Moore , embarcado en la MHS Medusa , de detener a las fragatas españolas y llevarlas a puertos de Gran Bretaña" añadiendo que "con este solo objeto estaban allí hacía tres semanas". Viendo que su bote se demoraba, Moore mandó llamar a su bote con un cañonazo por lo que Ascott sale al alcázar de la fragata española y hace cierta señal con un pañuelo blanco a sus buques mientras expresa que volvería posteriormente por la respuesta o decisión del consejo de guerra . A continuación embarca nuevamente en el bote y vuelve a su barco. Como medida precautoria, se ordena a los civiles embarcados que se pusieran a cubierto.
Y a continuación y a pesar de que no existía un estado de guerra entre las dos naciones, la HMS Medusa rompió fuego seguida inmediatamente de las demás fragatas inglesas contra los buques españoles, sin previo aviso. Al cañoneo le acompañaban descargas cerradas de fusilería. Mientras eso sucedía, los españoles, cogidos por sorpresa, se esfuerzan por responder al cañoneo británico. Eran más o menos las 9:00 horas de la mañana del 5 de octubre de 1804. Al estar tan cerca los navíos, los artilleros tenían dificultad para manejar los cañones. Transcurrida una media hora de combate, a la Mercedes le alcanzó el fuego a su santabárbara y estalló en pedazos, en una deflagración que esparció sus maderas matando a tripulación, mujeres y niños. De la violenta explosión de la Mercedes sólo sobreviven 51 personas, muriendo 249. Como el combate se realiza a corta distancia las astillas salen disparadas en todas direcciones hiriendo incluso a algunos de los enemigos. El mar se traga el buque español con rapidez y con el desaparecen más de 220.000 pesos fuertes de plata destinados a la Real Hacienda, caudales de particulares por un valor cercano a 600.000 pesos fuertes también de plata, así como otros 60.000 pesos fuertes de plata destinados a pagar soldadas de oficiales y marineros y, por último, los productos que transporta la fragata en sus bodegas.
En ese momento, La Fama se alejaba para escapar, seguida por la Lively, que era la más velera, hasta alcanzarla y también la batió la Medusa, que era la que la tenía emparejada al inicio, quedando la Fama desarbolada, con su comandante, el capitán de navío Miguel Zapiain y Valladares, muerto, y la fragata con siete impactos a flor de agua, pues los ingleses después de arrumbar el velamen, tiraban a hundir. La desigualdad entre los buques era abismal por lo que prolongar más el combate hubiera constituido un final numantino. A las 12:30, Bustamante rindió la escuadra. Las tres fragatas españolas fueron conducidas, primeramente a Gibraltar, y después a Gosport, Inglaterra. Los piratas ingleses se apropiaron de las tres fragatas españolas y del valioso cargamento que transportaban desde América por un valor de unos 4.000.000 de pesos de plata en total, que fue llevado a Portsmouth, excepto lo que transportaba la Mercedes. La Batalla del Cabo de Santa María, que tendrá como consecuencia el final del acuerdo de paz de Inglaterra y España, y será el preludio de la Batalla de Trafalgar.
En mayo de 2007 los arqueólogos submarinos de la empresa "caza-tesoros" estadounidense Odyssey Marine Exploration descubrieron en la zona del golfo de Cádiz, el pecio de la fragata. Todos los objetos fueron extraídos y llevados a los Estados Unidos, donde comenzó un litigio entre España y la empresa norteamericana por los derechos del hallazgo. En enero de 2012, en un fallo que no admitía recurso, el Tribunal Supremo de los Estados Unidos rechazó el recurso de Odyssey Marine Exploration y obligó a la compañía a devolver a España las cerca de 500 000 monedas sacadas del pecio en 2007. El 25 de febrero de 2012, el tesoro de 17 toneladas fue trasladado por dos aviones Hércules del Ejército del Aire desde Florida a la base aérea de Torrejón de Ardoz.
El Museo Naval de Madrid y el Museo Arqueológico Nacional, celebra hasta el próximo 15 de Enero de 2015 la exposición: "El último viaje de la fragata Mercedes. Un tesoro cultural recuperado".