Dowiedziawszy się, że u wybrzeży Morei zbiera się wielka flota turecka, mająca rozprawić się z chrześcijanami, postanowił dołączyć do niej. Była to flota Alego Paszy Muezinowicza, która miała ponieść klęskę pod Lepanto kilka miesięcy później.

Lepanto 7 października 1571 roku Uluch Ali dowodził lewym skrzydłem floty Alego Paszy w bitwie pod Lepanto. W chaosie walki udało mu się utrzymać porządek w swojej eskadrze, wymanewrować swego bezpośredniego przeciwnika, Gianandrea Dorię i zdobyć okręt flagowy Kawalerów Maltańskich wraz z ich Wielkim Sztandarem.

Kiedy stało się jasne, że Turcy bitwę przegrają, wyrwał swoje okręty z zamętu, zebrał wokół siebie pozostałości floty osmańskiej (łącznie 87 galer i fust), z którymi dotarł do Stambułu. U stóp sułtańskiego tronu złożył zdobyty sztandar joannitów, w zamian otrzymał honorowy tytuł Kılıç („Miecz”), a 29 października 1571 został mianowany „Kaptan-ı Derya (Wielkim Admirałem) i Bejlerbejem Wysp”. Od tego czasu występował jako Kilich Ali Pasza (tur.: Kılıç Ali Paşa).