坪井航三阵亡后，由于浪速遭受重创，已无力再战，东乡平八郎果断降下坪井的指挥旗，脱离编队。
紧跟在浪速之后的“高千穗”号水线损伤严重，也没有主动升起指挥旗，在这种情况下，“吉野”号升起分队旗舰旗冲到编队的最前列。
“高砂”号紧跟在吉野身后，高千穗落到了队尾，三条军舰在吉野的带领下以一字纵队从后侧向北洋右翼包抄而来。
“浪速”号则转舵回航，东乡打算把这条已经丧失了战斗力的巡洋舰安全的带回日本。
此时，紧跟一游身后的二游的四条炮舰正在配合本队围攻定远舰，不过定远和镇远巍巍两大艘铁甲舰在猛烈的炮火下屹立不动，其两舰共计8门305毫米重炮在三千多米的距离上，精准的轰击日舰。使日舰不敢过于上前。
定远和镇远前甲板上的150毫米炮已经被更换为新式的速射炮，配合主炮发射的大口径高爆弹在和日舰的缠斗中丝毫不落下风。
看着己方炮手糟糕的射术，尤其是桥立和严岛两舰被寄予厚望的320毫米重炮竟然半天都一发未中，伊东佑亨心中十分焦急。
这种情况下，二游的四艘炮舰决定提前发起冲锋，以沉没一艘或者两艘的代价对定远发动撞击和接舷战。
旗舰“葛城”号是1880年代日本佐世保海军工厂自造的三条炮舰之一，速度本来就只有不到15节，经过多年的使用，锅炉和轮机早已不堪，不过即使如此，二游的山口司令长官还是毅然决然的向定远冲来。
忽然，一发炮弹从山口的头顶上飞过，射入前舱，只听一声巨大的轰鸣，“葛城”号的露天甲板被炸出一个大洞，舱面建筑几乎全被炸飞。305毫米重炮对于排水量不到千吨的无防护炮舰几乎就是一锤定音的威力。
“浪速”号从定远的侧后方驶来，看到这一幕后，东乡平八郎改变了退出战场的注意。在他看来，“浪速”号虽然火力全失但速度犹在，而且这条船受创严重就算开回去，也很难修复，倒不如让其死得其所。
东乡打定主意后，让所有活着的水兵全部下到锅炉仓帮助铲煤，然后开启强压通风，以飞一般的速度从侧后向定远撞去。
定远水兵看到这一幕后想要转舵避开，可是却避无可避，其右侧便是镇远，如果定远强行向右转舵很可能会撞上友舰，如果以大角度向左转舵则很可能会被紧跟在“葛城”号一侧的“天龙”号撞上。
十分钟后，随着东乡面露狂喜之色，浪速号狠狠的撞到定远的舯部。一米长的巨大撞角深深插入定远水线下方无装甲保护的舱壁上，两舰几乎同时停了下来。
“真是天佑皇国啊！”东乡冲着身边的二副大叫道。
就在刚刚的十分钟内，紧跟着定远后面不远的福龙号鱼雷艇向浪速发射了两条鱼雷，但是一条定深不准从下方穿过，另一条则由于浪速的速度实在太快侥幸躲了过去。
不过在浪速撞上定远后，一时难以倒车退回，趁此机会，福龙号发射出第三条鱼雷，终于不偏不倚的击中“浪速”号底舱。
随着浪速的倾覆，左舷大量进水的定远号也慢慢开始下沉。
在龙旗没入水中的那一刻，北洋舰队的哀鸣和联合舰队的狂喜为午后的黄海海面涂上两种不同的颜色。
远处，西方列强的数条军舰正聚精会神的观察着战场上的一切。
定远沉没前夕，镇远依靠两侧友舰的保护，从容的向日军本队的“桥立”号和“严岛”号猛烈轰击，由于这两条舰的前主炮对定镇二舰的威胁最大，因此为镇远优先照顾。
镇远主炮的射击十分精准，在开战不到三个小时总计发射的110发炮弹中有13发命中了日舰，高爆弹引发的猛烈火焰和巨大的爆炸使得“桥立”号和“严岛”号先后失去战斗力，掉头脱离编队。
不过，随着定远被撞沉，战场上的形势越来越有利于联合舰队一方。无论在火力还是在吨位上，联合舰队本来就大大高于北洋舰队，如今这一优势变得更加明显。
一游在“吉野”号的带领下从左侧对北洋右翼诸舰依次展开攻击，先是在极短的时间内以150毫米半穿甲弹击沉“广甲”号，而后继续猛攻宁远和抚远舰，不过这两条新式炮舰显然不是那么好对付。
90毫米的硬化装甲足以挡住150毫米乃至210毫米半穿甲弹的侵彻，使炮弹在舰体外爆炸。
此时已经是下午四点，镇远舰管带刘步蟾眼看着一游从后侧包抄，二游从左侧紧逼，知道再打下去免不了全军覆没的下场，于是他下令代替旗舰升起收队旗，转舵西驶。在明知不敌的情况下，保留剩余的海军实力无论战略上还是战术上都是十分必要的。
此时，“平远”号也修复归队，从后侧对一游的尾舰“高千穗”号发起攻击。
“高千穗”号虽然两舷均已进水，但是依靠穹甲的保护，使得浮力不失，从而保持在编队中坚持战斗。
“换穿甲弹。”平远管带李和沉着的命令道。
就在两舰相对行驶，即将错开的那一刹那，平远舰260毫米重炮的一发直击弹命中“高千穗”号，炮弹从左舷进，右舷出，在穹甲上开了两个大口子，滔滔海水灌入机舱，由于损管人员前期伤亡严重，加上本已吃水过深，所以军舰终于缓缓的，不可逆转的沉入海中。
关键时刻正是靠这发弹头填沙的穿甲弹结束了一条排水量近4000吨的巡洋舰的生命，李和本人也因此而声名鹊起，在战后获得了智将的绰号。
在最后的大撤退中，平远舰虽然速度最慢，但是由于其位置最为靠西，而且免去了掉头的麻烦，因此平安回到旅顺。
其他各舰，“福龙”号鱼雷艇在转向后被吉野和高砂二舰拦截并击沉。
镇远在宁远和抚远二舰的掩护和相互策应下，均平安回港。
右翼最前的经远和来远二舰在镇远转向后，遭受了日军本队全力猛攻，在回港的路上，经远装甲被震落，而后不可避免的战沉；来远依靠经远的的掩护只受到了冲在最前的吉野和高砂二舰的攻击，河原要一发现150毫米半穿甲弹无法击穿来远舰的水线装甲后，果断换装高爆弹，在不足两千米的距离上，一发发装填了苦味酸炸药的炮弹劈头盖脸向来远舰抛射，苦味酸爆炸后引发的烈火将来远舰体烧得通红，只是依靠装甲的保护和轮机仓水兵冒着华氏200度的高温悍不畏死的在底舱工作才使军舰最终脱险。