隨著沉悶的撞擊聲，玄武號的一顆炮彈直接穿過日軍武藏號的側舷，在輪機艙和機械室之間爆炸，將氣壓計、航海表、測量儀器等全部擊毀，蒸氣管也被打斷，蒸氣舵輪機馬上就失去了功能。
艦長尾本知道只得命令使用人力舵，勉強航行，但整艦移動速度明顯放緩。
同時朱雀號的一炮，狠狠打在武藏號甲板炮塔上，巨大的爆炸竟然將整個炮塔撕裂開來，破碎的殘片像旋轉的飛刀，橫掃整個甲板，當場就有二十多人被裂解了，甲板上血肉，內臟，大腸流的滿地都是，中人欲嘔！
雖然挨了頓揍，好說歹說，日軍“第一游擊隊”終於轉到了中國艦隊的右側，卻突然敵人的軍艦冒著滾滾黑煙，遠遠的居然已經跑到左側，去攻擊本隊了。
伊東佑亨一聲怪叫：“八嘎，速度怎麼比我們還快啊！”
就在日軍快速機動時，中國的四艘巡洋艦已經沿順時針方向，轉到了鐵甲艦的左側，正好迎面對著日軍本隊而去，。
這個戰術有著特別的好處，就是依靠鐵甲艦牽制兩個方向的日艦，中國四艘巡洋艦避免和日本最強的“第一游擊隊”硬拼，而是首先打擊實力較弱的日軍本隊。這個戰術是有一個前提的，那就是中國相信，憑藉日軍的火力，無論如何也無法擊沉朱雀號和玄武號。
戰場上的變化，完全出乎日軍的意料，麒麟號、白矖號、騰蛇號、白澤號，四艘姊妹艦，排成單列縱隊，以透過強壓通風而獲得的20節高速，迅速衝向日軍側翼，直取本隊最左側的八重山號和天龍號。
八重山號是利用法國技術的日本國產軍艦，其噸位不到1600噸，是日本第一艘通報艦。因為是執行通訊任務，所以馬力強勁，速度超過了20節，相應的火力和裝甲都很薄弱，只有3門120mm炮。天龍號也是國產的小型軍艦，而且沒有任何護甲。
這樣的軍艦戰鬥力可想而知，麒麟等四艦各有3門210mm克虜伯主炮，兩門艦首，一門艦尾，八門艦首主炮上來就是一頓齊射。
一顆炮彈打中了八重山號的右舷後部水線，船體立即出現裂縫，滲進海水，軍艦拼命倒車，利用自己的速度，退到本隊中間去了。
天龍號則沒這麼幸運，被圍在當中一頓猛轟，連續挨了四發重炮，在劇烈的爆炸聲中，整個船體都被打變形了，擰成“s”形迅速沉沒了，由於下沉太快，艦上的210名官兵都沒來得及跳海，直接被吸入了漩渦裡。
四大巡洋艦又繼續衝鋒，開始攻擊海門號和磐城號，磐城號是一艘排水量只有656噸的木質炮艦，其任務主要是警戒，哪裡經得起這般虎狼般的打擊，寥寥兩炮就打得它直冒黑煙，轉了兩圈就開始緩緩下沉了，112名官兵大部分跳到了海面上。
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麒麟號等又開始圍攻海門號，但坪井航三在一陣忙亂後，終於組織起本隊進行反擊了。扶桑、金剛、比睿、愛宕、摩耶、鳥海等六艦編為一隊，衝過來與中國軍艦對射，暫時救了海門號一命。
後面三艦倒還罷了，都是和磐城號一樣的小炮艦，但前面三艦卻是日本海軍的主力，尤其是扶桑號，它上面的4門240mm克虜伯重炮威力很大，戰局馬上陷入了僵持，雙方的火炮連環轟發，幾乎沒有間斷，炮聲如連綿不絕的鐘聲，打得到處水浪翻湧，彷彿大海沸騰了一樣。
激戰中，中國軍艦也開始有了傷亡，扶桑號一炮打到了白矖號的甲板上，彈片擊碎玻璃飛進了指揮塔，造成指揮軍官三死五傷，尤其是艦長林永升胸口遭受重創，血流滿身，他喘息著命令孫景仁代理艦長，然後就閉目犧牲了。
騰蛇號的索具都被打壞了，失去了通訊功能，同時麒麟號的一門210mm前主炮也被擊毀了，但艦長薩鎮冰還是指揮用後主炮，擊沉了已經重傷的日艦海門號。
在另一邊，日本“第一游擊隊”正在圍攻中國的鐵甲艦，四艦像走馬燈一般來回機動，不斷開炮轟擊，但打了半天，炮彈最多也只能讓厚重的鐵甲表面變得坑坑窪窪，但303mm的重炮只要挨一下就夠受的。
戰鬥似乎陷入了僵局，日本擁有數量優勢，但中國擁有數量的優勢，群狼鬥惡虎，一時難解難分。
激戰已經持續兩個多小時，已經到了16點15分，一個重大的轉機來了，沈壽堃指揮的港內艦隊終於趕到戰場！
按計劃，應該是由劉步蟾艦隊抵達威海衛外圍，首先攻擊日本主力艦隊，然後沈壽堃等再從港內殺出。但意外的是，日軍竟突然離去，沈壽堃擔心是誘敵之計，不敢出來，而是派了開濟號和南瑞號兩艘巡洋艦，出港搜尋偵察。
直到一個多小時後，兩艦回來報告，透過對一艘義大利貨船的詢問，東面海域有“葡萄牙艦隊”攻擊日本運輸船。這個訊息馬上驚醒了沈壽堃，他知道所謂“葡萄牙艦隊”的底細，估計日本人是前去迎戰了，因此他馬上命令全軍出動，開足馬力，朝義大利所指的方向全速前進，趕了一個多小時，終於在戰局僵持時趕到。
這一下戰場的均勢被徹底打破，首當其衝的是日軍的本隊，由於激戰都吸引了雙方的注意力，直到沈壽堃艦隊殺到近處才被發現。日軍那些小型炮艦在外圍遊走，時不時偷放一炮，自以為安全，這時候反而被中國的生力軍給團團包圍了。
第一個倒黴的是八重山號，艦長坂元八太郎正指揮著部下修理機器，還有堵塞船尾的裂縫，結果遭到了北斗號和開濟號的夾擊。一頓炮轟之後，八重山號冒著泡下沉了，坂元八太郎扒著桅杆，衝著北斗號大喊大叫，中國水兵也聽不懂他在挑釁還是求饒，直接一下機關炮，竟然奇準無比地把坂元艦長的腦袋給打爆了，就像一個粉碎的西瓜，各種顏色的漿和絲灑落海面，而手腳居然還扒在桅杆上！
其次是愛宕號，被青龍，白虎，喜鵲，崑崙四艦一頓齊射，挨了幾炮後，居然奇蹟般的沒有沉沒，但還沒來得及慶幸，被旁邊躲閃炮火的摩耶號攔腰撞了一下，船體結構徹底被毀而沉沒。
本隊指揮官坪井航三眼看大勢不妙，打出旗語指揮殘餘的五艘艦後退，企圖與“第一游擊隊”靠攏，但大海上硝煙彌漫，局勢混亂，並不是所有日艦都能看清他的命令，比睿號存心拼命，艦長海軍大佐櫻井規矩之左右，下令全速猛衝。冒著中國的炮火，雖然甲板的上層建築幾乎全被打碎了，但仗著115mm厚的水線裝甲，居然沒被擊沉，愣是衝進了對方陣型的內部，百靈鳥號巡洋艦躲閃不及，轟隆一聲巨響，直接被撞個正著。
這艘百靈鳥號，就是原先被俘虜的法國德斯丹號，使用多年早已老舊了，被這樣狠命一撞，船體直接裂開了，海水猛地湧入，迅速開始下沉，艦長邱寶仁在撞擊時掉下艦橋摔傷了脊柱，他忍著劇痛命令棄艦。
根據中國海軍的軍規，棄艦時優先撤退的不是軍官，而是技術工程師，包括熟練的電工，機械師，醫生等等，但軍艦下沉得太快，來不及放救生艇，所有人只能直接往水裡跳，邱寶仁摔成重傷，動彈不得，知道自己活著也將是癱瘓，也不想拖累部下，直接開手槍自殺了。
所有將士都虎目含淚，在跳水逃生前都向艦長的屍體敬禮告別，戰場一片肅穆！