開戰後兩小時內，兩艘俄國戰列艦即葬身海底，俄第一編隊其餘各艦也不同程度受損。俄第二編隊的輔助艦和巡洋艦則與聯軍第三戰隊優勢巡洋艦兵力展開了激烈的混戰，漸漸與第一編隊拉開了距離。16時10分，在聯軍第一航空戰隊1007號“蜇電j”水上偵察機的機翼底下，廣闊大洋之上清晰地呈現出三支幾乎處於並列位置的戰艦縱隊劃過大海的航跡：最靠北的是俄第一編隊殘餘的12艦，此時的航向為正西；中間的是聯軍第一戰隊的6艘重型戰列艦，此時的航向近乎正東；最靠南的是聯軍第二戰隊的10艘裝甲巡洋艦，此時的航向近乎正西。幾分鐘內，形勢驟變，以20節航速輕易超越了俄第一編隊的聯軍第二戰隊突然向北急轉，自俄艦隊左前方橫切其航向，幾乎與此同時，聯軍第一戰隊也向北急轉，自俄第一編隊尾部左後方超越——三支戰艦縱隊呈現出在淺藍色幕布上拚湊出一個鋼鐵質地“h”字母的趨勢。俄第一編隊此時的先導艦“博羅迪諾”號在瓦涅西裡上校的指揮上，又來了個90度的直角轉向，帶著整個編隊轉到方位360（正北），以回避聯軍第二戰隊的舷側齊射火力，截止此時，俄第一編隊等於是繞完了一個360度的大圈，回到了原先的航路上。此前遭到了聯軍第一戰隊重型戰列艦火力集中射擊的“博羅迪諾”號此時已是千瘡百孔，前主炮和右舷副炮全部失去效用，上層建築一度一片火海，現在也隻是拖著長長的煙帶以10節以下低速勉強航行而已，緊跟其後的“亞曆山大三世皇帝”號情況也不妙，艦體和上層建築彈洞累累，不少彈洞裡煙火絢爛，破損的煙囪底部泄出的大量煤煙籠罩了大半個艦體……自固定於三腳架上的望遠鏡觀察到這一情景的林泰曾微微一笑：“已經沒有懸念了。”“您的意思是，敵人已經注定戰敗了？”一旁的薩鎮冰自信滿滿。“我的意思是，敵人已經沒有逃散的機會了。”林泰曾應道。此時的形勢恰似數字“111”，三支戰艦縱隊並列向北行駛，彼此距離1萬碼以上，而兩翼的聯軍第一和和第二戰隊航速較快，不久即超出了俄第一編隊好長一段。17時5分，第二戰隊旗艦“杭州”號升起旗令：“全隊右轉90！”5分鐘後，第一戰隊旗艦“瑞祥”號升起旗令：“全隊左轉90！”大約在17時20分，海麵上出現了一個由16艘聯軍戰艦和12艘俄軍戰艦構成的巨大“t”字，聯軍第一戰隊和第二戰隊分彆自俄艦隊右前方和左前方橫切航向，54門305毫米、16門203毫米主炮和一舷可用的87門150毫米副炮發出的彈雨瞬間覆蓋了俄第一編隊第1支隊的3艘“博羅迪諾”級戰列艦和2艘“瓦良格”級裝甲巡洋艦，此時俄第一編隊隻有一半的戰艦有可能使用前射火力還擊。一刻鐘後，飽受打擊的第一編隊先導艦“博羅迪諾”號艦艏已經沒入了水下，17時40分，該艦因過量進水而脫離了隊列，幾分鐘後，它又突然失去了控製，幾乎與第2支隊的“納瓦林”號戰列艦相撞，18時左右，這艘以俄法戰爭著名戰役地命名的巨艦船頭向前沉沒，903名乘員中僅7人生還。其後的“亞曆山大三世皇帝”號承受了同樣密集火力的打擊，本來就已宛如蜂窩的艦體更加無可救藥，水線附近被聯軍大口徑炮彈屢屢擊穿，海水源源不斷地湧入。17時55分，該艦急劇向右舷傾斜，並一發不可收拾，很快露出半個艦底，於18時15分自右舷斜沉入海底，艦長鮑赫沃斯多夫以下819人陣亡。隨著相向行駛的聯軍第一、第二戰隊的接近，為避免交錯而過的兩個戰隊之間發生誤擊，聯合艦隊主力隊總旗艦“瑞祥”號連續升起旗令：“第二戰隊暫停射擊、第一戰隊保持隊形繼續射擊。”第二戰隊隨即自第一戰隊北麵迎頭交錯駛過。聯軍火力暫時的弱化使得俄艦隊總算緩過半口氣來，在第1支隊最後一艘“博羅迪諾”級戰列艦“奧勒爾”號的率領下，俄第一編隊再次向東轉，然而“奧勒爾”號此時已身負重傷，全部4門主炮和三分之二的副炮失效，機艙等處屢次起火，水線附近的彈孔又不斷吞入海水，航速下降到不足7節，以這樣的速度想要逃過編隊航速分彆為17節和20節的聯軍第一、第二戰隊的打擊似乎要比讓此時已經接近西邊海天線的太陽馬上再跳回天頂還要荒謬……“他們的確已經無處可逃了……”薩鎮冰興奮得直搓手。看到天色逐漸陰暗下來，林泰曾卻謹慎起來：“問題的關鍵在於，一定要在天黑之前把對方的重型艦全部消滅，這裡是茫茫大洋，敵人潰散之後很難再截住……傳令，本戰隊90度左轉！另傳令第二戰隊，最大戰速超越敵艦，再次橫切敵艦航向！”18時40分，戰場再次呈現出“h”姿態，隻是這一次，兩支聯軍戰艦縱隊與俄艦隊之間距離不到6000碼，鑒於俄艦火力已被大大削弱，聯軍戰艦放心大膽地接近俄艦，第二戰隊以全部舷側火力打擊俄第一編隊前半部分，第一戰隊則迅速橫穿俄第一編隊尾部，同時以全部舷側火力打擊作為後衛的俄第3支隊各艦。18時45分，上層建築早已是一塌糊塗的“奧勒爾”號前部副炮彈藥庫發生大爆炸，大量帶火的碎片紛紛揚揚地甩上了天空，3分鐘後，“奧勒爾”號的桅杆消失在海麵上，全艦僅2人生還。混編在第1支隊中的兩艘防護薄弱的裝甲巡洋艦“瓦良格”號和“留利克”號早已吃不消聯軍大口徑重炮的蹂躪，此時麵對聯軍戰艦更近距離的猛烈轟擊，兩艦再也承受不住……18時55分，“瓦良格”號後主炮彈藥庫發生大爆炸，由150毫米鋼甲包裹的雙聯203毫米炮塔被掀到十幾米空中，艦體迅速下沉，一兩分鐘裡，以高聳著艦艏的非優雅姿態，這艘出生於溫暖地中海的意大利造戰艦沉入了更為溫暖的南中國海中，600名艦員僅4人生還。15分鐘後，彈洞累累的“留利克”號也走到了它苦難航程的儘頭，失去動力、火炮全滅、大火肆虐的戰艦被絕望的艦長下令放棄，300多名艦員因此而被俘，癱死在海麵上的“留利克”號則被獵狗般圍攏過來的華軍驅逐艦以數枚魚雷送入海底墳墓。“這是一場徹頭徹尾的大屠殺，麵對具有優勢火力和速度的東亞艦隊，俄國人毫無還手之力，尤其值得我們注意的是聯軍第二戰隊的表現，第二戰隊中6艘裝備有戰列艦主炮的裝甲巡洋艦雖然防護虛弱，但依靠靈活的機動和猛烈的火力，可以說，它們在這次戰鬥中發揮了關鍵的作用，我認為，該是我們考慮建造同類型軍艦的時候了……”戰後，作為軍事觀察員在“瑞仙”號戰艦上目睹了整場戰役的英國皇家海軍少校斯汀諾在給海軍部的報告中如是寫道。夜幕降臨之前，聯軍第一第二戰隊受損輕微的16艘戰艦衝近俄第一編隊殘存的7艘滿目創痍的戰艦，發起了最後的打擊，聯軍戰艦甚至肆無忌憚地衝到距離俄艦不到4000碼的地方開火，俄第2、第3支隊的垃圾艦雖然奮力抵抗，無奈實力懸殊，多數俄艦中彈累累，武器大多失效，官兵傷亡慘重，再也無法忍受這種地獄般折磨的第3支隊指揮官弗勒克爾沙姆少將不顧部下的反對，於19時45分強令升起一塊白桌布，接著又命升起國際法規定的旗號“我們投降”，生怕聯軍因天色陰暗看不清楚旗語，又用莫爾斯電碼向林泰曾發報並發出燈光信號，在他的帶動下，第3支隊的兩艘海防艦“謝尼亞文海軍上將”號和“阿普拉克辛海軍上將”號相繼降下安德烈旗並發出投降信號，第2支隊殿後的老式裝甲巡洋艦“納希莫夫海軍上將”號跟著也投降了。此時，第2支隊的先導艦“西索依·維利基”號正在下沉，艦員紛紛跳入水中，其後的“納瓦林”號雖然損傷嚴重，兩個桅杆和三個煙囪被摧毀，但在不甘淪為俘虜的艦長得米特裡斯基上校率領下，“納瓦林”號企圖向東強行衝入夜幕中，被趁夜突襲的華軍驅逐艦“清月”號和“明月”號在不足100碼距離上以4發魚雷送入海底，612名艦員中僅10人生還。第3支隊的“烏沙科夫海軍上將”號海防艦位於整個艦隊末尾，看到投降信號後，從早已沉沒的“奧斯利雅維亞”號上換乘過來的第2支隊司令官涅鮑加托夫少將問艦長伯裡姆克上校：“您打算像他們一樣投降嗎？”伯裡姆克反問：“您打算再次換乘嗎？可是我已經看不到可以換乘的艦隻了。”“那麼就由我們來告訴那些黃種野蠻人，什麼是俄羅斯帝國的英雄主義！”於是當華艦“彩雲”號接近“烏沙科夫海軍上將”號，命令該艦降旗投降時，回答“彩雲”號的卻是一排254毫米炮彈。林泰曾接到報告後長歎一聲：“雖然不自量力，卻也勇氣可嘉……就由第一戰隊來解決它吧。”對於勇敢頑強且置生死於度外的對手，予其最轟轟烈烈的毀滅也算是尊敬的表現吧……6艘中國戰列艦的30門305毫米主炮一起指向了決定死戰到底的“烏沙科夫海軍上將”號。