日本第一游击队四舰，一面以狠恶炮火射击，一面加快速率，横越北洋舰队阵前，左转舵，改道飞奔，绕攻北洋舰队右翼之超勇、扬威二弱舰。超勇、扬威均为1881年(光绪七年)下水的陈腐兵舰，舰龄已达十三年。且“舰中隔壁，俱为木造，施以油漆，装点表面”。实际上，老朽陈腐，速率迟缓，炮火不济，防备力极弱。二舰虽极力抵当，但在仇敌四艘快速巡洋舰的一舷齐射的上风火力进犯下，终究中弹起火。
12时05分，结合舰队第一游击队在先，以吉野号为首，本队在后，呈单纵阵，靠近北洋海军。
12时20分，北洋海军在行进中由双纵阵改成横阵，旗舰定远位于中心，其他各舰在其左、右顺次展开，舰队呈楔形梯队。但北洋舰队初志是排成松散的夹缝雁行阵，而实际则排成疏松横阵，近似“人”字形。启事有三种猜想，一种是北洋水兵各舰传令兵通报号令产生弊端；一种是部分北洋水兵将领怯战而缩于阵后；而最靠近究竟的猜想是，打算位于阵型两翼的战舰（济远，广甲，超勇，扬威）根基为航速迟缓的老舰，却需求飞行最远间隔达到两侧。在没来来得及完成阵型摆设的环境下，战役已经打响。
12时50分，两边舰队相距5300米，北洋海军旗舰定远舰起首开炮。结合舰队第一游击队在距北洋海军5000米处即向左转弯，航向北洋海军右翼。结合舰队航向北洋海军右翼，冒险将舰队透露于北洋海军阵前。
但是，当日本第一游击队绕过北洋舰队阵前，环攻右翼超勇、扬威时，其本队六舰刚好驶至北洋舰队犄角雁行阵"人"字形的火线。北洋舰队各舰舰首恰好指向敌舰船腹。因而，北洋舰队各舰以舰首主炮狠恶轰击敌本队六舰。比睿、扶桑、西京丸号、赤城等后续诸舰，因速率迟缓，落于火线，被北洋舰队“人”字形阵尖将日本本队六舰构成之单纵阵拦腰截断，豆割为二，这时，定远、镇远及右翼各舰发右舷炮火猛轰敌舰松岛、千代田、严岛、桥立；右翼之致远、靖远等舰则发左舷炮火截击比睿、赤城等后续各舰。在北洋舰队的狠恶炮火轰击下，比睿、赤城等“不能飞行，终成孤军”，遭到北洋舰队的痛击。比睿中炮燃起大火，赤城号连连中弹，舰长板元八郎太被击毙，西京丸号也遭到重创。
致远号官兵奋勇杀敌，视死如归的豪杰气势，尤其可佩可佩，可歌可泣。在管带邓世昌批示下，致远号纵横海上，与敌奋战，中弹累累，受伤欹侧。在狠恶的战役中，炮弹垂尽。这时，恰与日舰吉野相遇。邓世昌见吉野恃其船捷炮利，横行无忌，愤恚地对大副陈金揆说：“倭舰专恃吉野，苟沉是船，则我军能够集事。”决意与之冲撞，同归于尽。筹办以已之捐躯，保全军之胜利。陈金揆深为感奋，遂鼓快车向吉野猛力抵触。日本官兵见状大惊失容，集合炮火向“致远”射击，“致远”舰右边鱼雷发射管被击中，引发大爆炸，3时30分，以右舷倾斜，在东经123度34分，北纬39度32分的黄海海面上淹没。全舰官兵除七名遇救外，全数壮烈就义。