队排成“人”字形迎战，以火力最强、装甲最厚的旗舰定远号为首冲向敌阵。
日本战舰则是一字纵队迎战，靠近北洋舰队后便向北洋舰队的右翼迂回。
北洋舰队舰首火力强，必须正面应敌才能发挥最大战斗力。而日舰是侧舷火力强，必须把战舰横过来迎战。按理说日舰吃亏，把自己的侧面暴露给对方，危险度更高。
但是北洋舰队六年没有更新换代，炮还是老式后膛炮，最快一分钟装一发炮弹。并且炮弹是实心弹或黑火药弹，破坏力小。而日舰早已换装一分钟6-10发的速射炮，并且使用爆炸力更大的kws炸药。
另外，日舰向北洋舰队的右翼迂回，虽然把自己相对薄弱的船侧暴露给对方，但靠清军旗舰的遮挡避开了左翼清舰的攻击。
丁汝昌见日舰靠近下令开炮。主炮轰隆一响，炮弹飞出去了，但是巨大的震动把舰桥震塌了。丁汝昌正站在高高的舰桥上指挥战斗呢，突然脚下一空，掉到甲板上了，当即受伤不起。
不管是军舰有质量问题还是缺乏保养、年久失修，总之可以想见北洋舰队很久没有实弹训练了。要不然舰桥问题早就暴露了。
大家一阵忙乱赶紧去救司令。这时日舰趁机冲过来一阵乱炮齐射。丁汝昌的旗舰是战列舰，装甲厚，抗揍。但是桅杆相对脆弱，被轰塌了。这下信号旗没地方升，想指挥也指挥不了了。整个舰队只能各自为战。
日舰先从清军阵型的薄弱处下手，集中火力围攻装甲最薄、航速最慢的两艘轻型巡洋舰。这两艘铁壳木船很快被打成重伤退出战斗。其中一艘战船不久后沉没。
清军舰队的阵线出现一个缺口。日舰一部穿插而过抄到清军后面，跟留在前面的一部分日舰一起夹击清军。
清军的指挥系统没有备份。旗舰失去指挥能力后整个舰队变成一盘散沙。无人指挥的清军舰队受到日军两面夹击后开始乱打一气，有往前打的，有往后打的，也有躲得远远的。整个战场乱套了。
混战中，定远号击中日军旗舰吉野号。炮弹穿透甲板，穿过弹药仓，打入吉野主炮下方，破坏了转动炮口的液压系统。但可惜，这是颗实心弹。如果是kh弹，必定引爆弹药仓，一弹就将吉野号结果。
巧合的是，定远号也被日舰击中弹药仓。所幸黑火药被引燃但没爆炸，定远号躲过一劫。但是船舱燃起熊熊大火不及时扑灭也会毁掉舰船。甲板上的士兵不得不放弃开炮投入救火之中。日舰趁机猛攻定远号。
清军两艘半装甲的巡洋舰致远号和经远号见状不顾一切冲过来，一左一右护住定远号。
致远号的舰长就是因此战而闻名的邓世昌。邓世昌见自己的战舰替定远号挡炮弹快要被打沉了，毅然下令冲向敌舰要与其同归于尽。日舰发射鱼雷将致远号击沉。
经远号舰上多处起火，舰长战死。清兵一面灭火一面发炮还击，直到打光最后一