Det var vid klockan 9, lokal tid, på söndagsmorgonen som det började brinna ombord på fartyget USS Bonhomme Richard. Ett stort släckningsarbete inleddes och alla 160 personer ombord kunde evakueras.
17 sjömän och fyra civila har skadats och förts till sjukhus, ingen av dem har livshotande skador, rapporterar AP. Minst en av personerna har vårdats för rökskador.
På söndagseftermiddagen sa San Diegos chef för räddningstjänsten att branden kan fortsätta i flera dagar.
Det finns miljoner liter bränsle på det 23 år gamla fartyget, men det ska inte riskera att antändas av branden, enligt AP.
Vad som ligger bakom branden är ännu oklart, men den tros ha startat i ett lastutrymme på nedre däck. Det finns än så länge inga tecken på att branden skulle vara anlagd, enligt nyhetsbyrån Reuters.
Se bilder från branden i videoklippet ovan.