可惜的是第1**擊都沒有擊中目標，在接下來的時間里，北洋水師一度處于優勢，日本軍艦“比睿”、“赤城”、“扶桑”、“西京丸”遭到北洋艦隊截擊。“定遠”、“來遠”、“經遠”重創日艦“比睿”、“赤城”、”西京丸“，“赤城”艦長坂元八太郎陣亡。
而日本軍艦再利用船速完成戰列編隊之后，這才開始還擊。經過幾輪炮擊，擊中了北洋水師旗艦“定遠”艦主桅，信號索具被炮火毀掉。在飛橋上督戰的丁汝昌身負重傷，但是他拒絕隨從把自己抬入艙內，依然堅持坐在甲板上督戰。
而到了這個時候，日本軍艦已經轉敗為勝，重新占據了戰略上的主動，日軍第一游擊隊四艦利用航速優勢，繞攻北洋艦隊右翼“超勇”、“揚威”，兩艦相繼被擊中起火，退出戰斗。
日艦““吉野號””也被北洋艦隊擊中起火，但很快火被撲滅。下午一點半左右，“超勇”艦沉沒，管帶黃建勛落水，日艦“左一”魚雷艇駛近，拋出長繩想去救，但是英雄黃建勛不愿被敵人就起，從容殉難，艦上的官兵也大部分壯烈犧牲。不久，“揚威”艦也沉沒。
說道揚威艦的沉沒，就不得不說另外一首軍艦濟遠號了，1894年，朝鮮爆發東學黨起義，濟遠號受命與廣乙號一同護送兵船登錄牙山。
7月25日與日軍吉野、秋津洲、浪速三艘實力強勁的穹甲巡洋艦相遇，爆發遭遇戰。炮戰中濟遠號被命中司令塔，大副沈壽昌等當即陣亡。在此之前方伯謙的處置都無可異議，但大副的陣亡可能對其造成了巨大的心理影響，濟遠號開始不顧友軍奪路而逃，甚至還掛起了白旗和日本海軍旗。以至于后至的操江號被日軍俘獲、兵船高升號被日軍擊沉，千余名陸軍士兵葬身海底。
不過方伯謙這家伙還是有些能耐的，在回去之后上下打點，終于是將這件事接了過去。
由于逃跑的丑事并未被揭發，方伯謙得以繼續率領濟遠號參加了大東溝海戰。
但如同豐島海戰一樣，戰至中途方伯謙再次選擇回撤逃跑，逃跑途中濟遠號又將被日軍重創的揚威號撞沉。
到了下午兩點十五分左右，日本艦隊繞到北洋艦隊背后，與第一游擊隊形成夾擊態勢。
北洋艦隊腹背受敵，隊形更加混亂。在混戰中，北洋艦隊一直沖殺在前的“致遠”艦受到““吉野號””“高千穗”等敵艦的轟擊，船身多次受創，船身傾斜。
日軍指揮伊東祐亨命令第一游擊隊救援受傷的“赤城”、“比睿”。““吉野號””沖在最前面，遭遇上船身著火的“致遠”艦。
致遠艦當時全身受損，船體也開始微微傾斜。鄧世昌慷慨的道：“吾輩從軍衛國，早置生死于度外，今日之事，有死而已！倭艦專恃吉野，茍沉此艦，足以奪其氣而成事”。于是鄧世昌毅然命令“致遠”艦全速撞向日艦“吉野號”右舷。
日軍官兵見狀大驚失色，集中火力朝致遠艦射擊，“致遠”艦右側魚雷發射管被擊中，引起大爆炸。三點半左右在黃海海面沉沒，全艦官兵除了七人遇救，其余的全部壯烈殉國。
鄧世昌落水后，隨從游近遞去救生圈，被鄧世昌用力推開，“左一”號魚雷艇拋來救生繩，這位剛烈的管帶亦不應，“以闔船俱沒，義不獨生，仍復奮擲自沉”。
就在鄧世昌即將隨波沉沒的一刻，愛犬竟然游來咬住他的手臂，“公斥之去，復銜其發”，這只通人性的動物也不忍讓主人下沉。最后鄧世昌毅然抱住愛犬，一起追隨“致遠”而逝……