Ngày 25 tháng Năm, 12 cai đám ra đình xin chân nhang về nhà lập “Quan xá”, còn gọi là lầu thờ. Xưa, trong ngày 25, làng phải cử một đoàn thuyền rước từ Trà Cổ về quê cũ Đồ Sơn xin chân nhang - rước thần về đình vào hội. Sáng ngày 29 tháng Năm, sư mo và các cai đám làm lễ mộc dục. Buổi chiều, đoàn rước gồm chiêng, trống cái, rồi đến cờ, trung quân, bát âm, bát bửu, kiệu và các cai đám hộ giá làm lễ rước cây đèn cái từ chùa Vạn Khánh Linh về đình để dân làng vào đám mở hội. Tục xưa quy định mỗi cai đám phải nuôi một con lợn để dự thi chọn lợn làm lễ tế thần. Lợn lễ được gọi là “ông voi”. “Ông voi” được các cai đám chăm sóc hết sức chu đáo, cẩn thận, sạch sẽ. Đến hội, các “ông voi” được rước ra đình trong chiếc cũi sơn son, trang trí đẹp, để làm lễ chầu thần, xếp thành hàng ở sân đình theo thứ tự nhất Đông nhị Nam - “ông voi” của đám trưởng xếp đầu tiên bên Đông sau đó đến ông voi của cai đám khác. “Ông voi” nào to nhất, đẹp nhất (tai to, mông nở, mình dài) thì đạt giải và được dân làng chọn tế thần.
Sáng ngày mồng 1 tháng Sáu, dân làng làm lễ rước thần ra biển. Đi đầu đoàn rước là cờ thần, bát âm, bát bửu, cờ ngũ hành, theo sau là hương án, trung quân điều khiển đoàn rước, cờ vía, kiệu thần, 12 cai đám cùng các phụ lão và nhân dân trong làng. Đám rước xuất phát từ đình qua khu Tràng Lộ, Tràng Vĩ rồi đi dọc theo bãi biển ra Miếu Đôi. Đám rước không được thắp hương khói, trên ngai thần đặt một bát gạo và hai chiếc thuyền bằng giấy. Đến Miếu Đôi, sư mo cùng cai đám làm lễ, đọc chúc văn và xin chân nhang để nghênh thần hồi cung. Về đến đình, đám trưởng làm lễ thắp cây đèn cái để hương khói thờ thần trong những ngày làng mở hội. Sau lễ thắp cây đèn cái là lễ tế thần yên vị, nhập tịch, do quan viên tế và các cai đám hành lễ. Buổi tối, sư mo và các cai đám làm lễ đóng cây cai đám (lễ đóng đám thờ thần). Cây cai đám được đóng vào hai cột lớn ở gian bái đường. Trong khi đóng cây cai đám, sư mo đọc những lời chúc phúc cho dân làng. Lễ vật dâng thánh trong lễ đóng cây cai đám là chè đỗ xanh.
Sáng ngày mồng 2 thực hiện lễ rước cỗ ông đám. Cỗ mặn gồm: long, ly, quy, phượng làm bằng thịt gia cầm và thịt lợn đốt vàng, chả chìa, tôm bóc vỏ... Cỗ chay gồm bánh chưng, bánh cốm, bánh khảo... Cỗ cúng được đưa vào chính giữa đình (mâm chính tiến), hai mâm đặt ở hai bên tả hữu đình (mâm đương canh). Sau đó, các cai đám làm lễ tế thần. Buổi tối, sau tục ngồi đình - thụ lộc là lễ cất cây cai đám.
Sáng ngày mồng 3, ông đám mới sửa cỗ và rước ra đình để làm lễ yết thần trình dân. Sau lễ rước vào đình là tục múa bông trình thánh. Cây bông múa xong được tung ra cho các cai đám cùng cướp. Tiếp theo là lễ tống đăng - đưa cây đèn cái ra khỏi đình - do sư mo và cai đám cũ thực hiện. Thời điểm kết thúc lễ hội là lúc cai đám mới dâng lễ lên điện thánh để họ chính thức nhận nhiệm vụ cai đám cho lễ hội năm sau. Lễ hội đình Trà Cổ còn diễn ra nhiều trò chơi dân gian như: cờ người, đi cà kheo, cướp cờ.
Lễ hội Trà Cổ là lễ hội cầu mùa tiêu biểu của ngư dân vùng biển Đông Bắc trước mùa mưa bão. Lễ hội Trà Cổ không chỉ đáp ứng nhu cầu tâm linh, giải trí, cố kết cộng đồng mà nó còn góp phần củng cố và khẳng định diện mạo, bản sắc văn hóa, chủ quyền quốc gia của người Việt ở vùng địa đầu tổ quốc. Lễ hội cũng là dịp để nhân dân Trà Cổ thể hiện sự tri ân đối với các vị tiên công khai hoang, lập làng lập xóm ở vùng đất mới, giáo dục tinh thần uống nước nhớ nguồn cho thế hệ trẻ.