日舰 “比睿”、“赤城”被北洋舰队截击。 “定远”、“来远”、“经远”重创“比睿”、“赤城”。“赤城”舰长坂元八郎太当场毙命。“西京丸”也受重伤。 但是，日本舰队利用其航速快、便于机动的优点，第一游击队和本队互相配合，至 14时15分左右，本队已绕至北洋舰队背后，与第一游击队形成夹击之势。北洋舰队腹背受敌，队形更加混乱。在混战中，“致远”舰多处受伤，船身倾斜。伊东祐亨令第一游击队救援“赤城”、“比睿”。“吉野”冲在最前面，正遇上“致远”。管带邓世昌见 “吉野”十分猖狂，毅然下令开足马力，准备用冲角撞击“吉野”，以求与敌同归于尽，不幸被鱼雷击中沉没，邓世昌等250名官兵壮烈牺牲。

　　“经远”继续迎战“吉野”，也中弹起火，管带林永升、大副陈策阵亡，随后舰也被击沉，250余名官兵殉难。 “致远”沉没后，“济远”管带方伯谦、“广甲”管带吴敬荣，贪生怕死，临阵脱逃。(方伯谦是否临阵脱逃，近年有不同看法。)“靖远”、“来远”因中弹过多，退出战斗，避至大鹿岛附近紧急修补损坏的机器。 在“致远”、“经远”等舰同第一游击队激战的同时，“定远”、“镇远”两舰正顽强抵抗着日舰本队的围攻，虽中弹甚多，几次起火，全体官兵仍然坚持奋战，重创敌旗舰“松岛”，打死打伤炮台指挥官海军大尉志摩清直以下100多人。 不久，“靖远”、“来远”抢修完毕，重新投入战斗。

　　“靖远”帮带大副刘冠雄见 “定远”号旗桅杆断裂，不能升旗指挥，建议管带叶祖珪代悬信旗集队，指挥各舰绕击日舰。这时，日旗舰“松岛”已经瘫痪，“吉野”也丧失了战斗力，其余日舰也都伤亡惨重，不能再战，又见北洋舰队重新集队，伊东祐亨便于17时40分左右下令撤出战场。北洋舰队稍事追击，也收队返回旅顺。历时5个多小时的黄海海战到此结束。 黄海海战历时5个多小时，其规模之大，时间之长，为近代世界海战史上所罕见。

　　海战的结果是北洋舰队损失“致远”、“经远”、“超勇”、“扬威”、“广甲” (“广甲”逃离战场后触礁，几天后被自毁)5艘军舰，死伤官兵千余人;日本舰队 “松岛”、“吉野”、“比睿”、“赤城”、“西京丸”5舰受重伤，死伤官兵600余人。北洋舰队的损失大于日方。黄海海战以后，由于北洋舰队嗣后不敢再战，日本基本上掌握了黄海制海权，对后来中日战争的进程产生了重大影响。

　　从这个意义上说，北洋舰队在黄海海战中是失利了。失利的原因一是北洋舰队指挥失误，排出的阵形不利于进攻，发挥不了己方舰队在舰艇数量、大口径火炮和防护能力等方面的优势，开战不久即失去统一指挥，始终处在被动地位;二是“济远”率先逃跑，影响了斗志;三是弹药不充足。日方则充分利用其航速、中小口径速射火炮方面的优势，运用灵活的战术，掌握了战场主动权。但是，中国广大爱国官兵是英勇顽强的。他们在惨烈的战斗中，奋不顾身，临危不惧，表现了中华民族不畏强暴、敢于和敌人血战到底的英雄气慨。他们的爱国主义精神值得后人永远记取。