当北洋舰队与日本联合舰队相距约三千米时，日本第一游击队六艘战舰，先发制人以猛烈炮火开始发动攻击。
日军边攻击，一边加快速度，企图明显，就是要横越北洋舰队，改道飞驰，绕攻北洋舰队右翼的超勇、扬威二艘最弱战舰。
超勇、扬威均为光绪七年下水的陈旧兵舰，舰龄已超十年。两艘战舰大部分俱为木造，只是施以油漆，粉饰外观，蒙蔽对手而已。
实际上两艘战舰都老朽陈旧，即便有沈狱提供的先进炮弹也无济于事。因为两艘战舰的防御力太过单薄且航速也慢。虽然它们在竭力抵抗，但在敌人六艘快速巡洋舰的一轮猛烈齐射下，中弹起火是避免不了的。
在日军其他战舰攻击超勇、扬威两艘战舰的同时，日军津田一号战舰发射的第一轮排炮是锁定定远号的。一轮速射炮过去，定远号的望台被击毁，正在望台督战的水师提督丁汝昌头颅及颈部皆被炮火烧伤。
屋漏偏逢连夜雨，丁汝昌不能指挥战事之后，紧接着，津田一号的速射炮又将定远的帅旗打落，信号索具同一时间被摧毁，信旗被烧，到了这一刻，其他战舰算是失去了指挥和联络。
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，日军的第二游击队六艘战舰恰好驶至北洋舰队犄角雁行阵人字形前方。
北洋舰队各舰的舰首恰恰指向敌舰船腹。大好机会之下，北洋舰队各舰的舰首主炮发出猛烈轰击。日军的第二游击队比睿、扶桑、西京丸号、赤城等诸舰，因速度迟缓，落于后方，被北洋舰队人字形阵尖将日本第二游击队的六艘战舰拦腰截断。
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。左翼的致远、靖远等舰则发左舷炮火截击被拦下来的比睿、赤城等后续各舰。
在北洋舰队的猛烈炮火轰击下，比睿、赤城等诸舰不能航行，陷入孤军，遭到北洋舰队的痛击。比睿被打得走投无路，冒险闯入北洋舰队阵中，企图在定远、靖远之间五百米的间隙中穿过，取捷径与大部队会合。
结果陷入定远、镇远、广甲、济远等舰的包围之中。受到四面猛烈轰击，以至舰体、帆樯、索具几无完肤，悬挂在樯头的军旗亦被击碎，接着，又被定远300的50口径的巨炮击中右舷。
炮弹在后樯中爆炸，破坏下甲板，引起大火。自舰长三田上虞及以下的官兵十数人被皆被轰成碎块，海军大尉高岛万太郎、海军少尉田中行尚，同小川水路及士卒三十三人受伤。
虽然沈狱一直都不看好北洋舰队，但这次碰面，北洋水师发挥出的水准真的还是比较很高的。比睿号在北洋舰队的攻击下，顷刻之间该舰舱面已起火灾，喷出浓烟，甚高甚烈，许多日军士兵都死在了熊熊烈火之中。日军的比睿号虽然受到重创，但还真的被他逃出北洋的重重包围圈。
眼看比睿号逃离，北洋舰队深知穷寇莫追的道理，调转炮火，以左翼各舰在八百米的近距离向日军的赤城号发起猛攻，一轮炮击，赤城号上的少尉候补生桥口户次郎当场毙命，海军大尉佐佐木广受重伤。
战斗中时间似乎走得很慢，但再慢的时间也会流逝。时间去到中午一点多一些，北洋舰队旗舰定远号后部的15040口径克虏伯炮，再次击中赤城舰桥右侧速射炮炮楯，打死炮手五名。
弹片直接刺穿正在观看海图的板元大郎舰长头部，鲜血、脑浆溅在海图台上，染红了罗盘针，板元大郎当场毙命。
相隔不久，赤城又被来远号击中一炮，打伤临时代理舰长的长佐藤铁太郎。前部下甲板亦被击坏，火药库防火队员、火炮员、捕索员等死伤无数，蒸汽管破裂。
接着数弹飞来，又将大樯轰倒。前后总共被打死二十人，打伤三十多人，舰上军官几乎全被北洋舰队击毙。
除比睿、赤城外，日军第二游击队的其他舰只在北洋舰队的猛烈炮火射击下，也受到不同程度的损伤。其中，第一游击队的吉野号也中炮，但损失不大。只打死海军少尉浅尾重行及水兵一名，伤九名，并引起一场不算大的火灾。
同一时间，浪速号中弹，右舷一号炮台下水线部被打穿，海水翻腾，浸入甲板。高千穗号右舷后部水线处中弹，打死打伤士兵数十名。
与此同时，秋津洲号被210的炮弹击中，打死海军大尉永田廉平等八人，伤者数十，定远号又发炮弹，打穿西京丸上甲板，军官室及附近房间被大火焚烧，全部被破坏。
双方一碰面，战况甚是惨烈，现在基本形势，是北洋舰队以两铁甲居中成犄角雁行之势应敌。超勇、扬威两弱舰于右翼，遭受日本第一游击队的围攻的而蒙受了重大的炮火攻击，这个时候两艘老旧战舰已经失去了大部分战斗能力。
日本舰队抛弱战舰于后的鱼贯纵阵，则受到北洋舰队主力舰的截击而遭沉重打击，双方都在以己之长，攻敌之短，争取战争的主动权。
攻击的目标都指向敌方的弱舰，在此阶段，虽互有损伤，胜负末见，但北洋舰队仍维持鳞次阵形，保持舰与舰间隔距离，以十节速力整然航驶。
而日舰本队的鱼贯纵阵则已被打乱。从现有的场面来看，似乎北洋舰队占了些许上风，日本舰队处与利地位，但也只是稍稍不利而已，并没有到定鼎大局的地步。
日本战舰比睿号逃出北洋舰队包围时，因舰上余