中午时分，双方接触并发生炮战。彼此距离大约在4.5海里左右，命中率并不高，曰舰三笠号中弹，舰长负伤。此时对俄军有利，但十分钟后，一枚12英寸炮弹正好击中俄旗舰剑桥，猛烈的爆炸不仅摧毁了信号台，而且炸死了俄军指挥官维佐弗特将军。由于事前没有指定代理人，俄军失去了指挥，其他舰只不了解作战思路，无法保持队形和统一行动，在曰军的猛烈炮击下溃散。一直到夜幕降临，俄军残余的舰只大部分逃回了旅顺，旗舰皇太子号和3艘驱逐舰逃往青岛，被德军扣留。1艘巡洋舰和1艘驱逐舰逃往上海，还有1艘巡洋舰驶往西贡。俄军的突围失败了。
