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6舰恰好驶至北洋舰队犄角雁行阵“人”字形的前方。北洋舰队各舰舰首恰恰指向敌舰舰腹。于是，北洋舰队各舰以舰首主炮猛烈轰击敌本队6舰。
比睿、扶桑、西京丸、赤城等后续诸舰，因舰速度迟缓，落于后方，被北洋舰队“人”字形阵尖将日本本队6舰组成之单纵阵拦腰截断，分割为二。
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、岩岛、桥立；左翼之致远、靖远等舰则发左舷炮火截击比睿、赤城等日本后续各舰。
在北洋舰队的猛烈炮火轰击下，比睿、赤城等“不能继行，终成孤军”，遭到北洋舰队的重创。
比睿被打得走投无路，冒险闯入北洋舰队阵中，企图在离定远和靖远之间500米的间隙中穿过，取捷径与本队会合。结果陷入定远、靖远、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。悬挂在樯头上的军旗被打得七零八落。接着，又被定远30厘米半巨炮击中右舷。炮弹在后樯中爆炸，破坏下甲板，引起大火，数十名官兵被击成碎粉而死；32人负伤。北洋舰队各舰又发炮平射，比睿舰后舱大火四起，喷出深烟。在熊熊烈火中狼狈逃出重围。
比睿逃出重围后，北洋舰队左翼各舰又以800米的近距离猛轰赤城。1时25分，北洋舰队旗舰定远后部15厘米克虏伯炮，再次击中赤城舰桥右侧速射炮，弹片打穿正在观看海图的坂元舰长头部。鲜血及脑浆溅在海图台上，染红了罗盘针，坂元八太郎当时毙命。不久，赤城又被来远击中一炮，打伤临时代理舰长的航海长佐藤铁太郎。前部下甲板亦被击坏。“蒸汽管亦破裂。”接着数弹飞来，又将大樯轰倒。前后总共被打死11人，打伤20人。舰上军官几乎全被击毙。
除比睿、赤城外，其他舰只也受到严重损失。1时8分，吉野中炮，同一时间，浪速中弹，右舷“一号炮台下水线部被打穿，海水翻腾，浸入甲板”。1时9分，高千穗右舷后部水线处中弹，与此同时，秋津洲被21厘米炮弹击中。1时14分，定远所发炮弹，打穿西京丸上甲板，军官室及附近房间被破坏。
当日舰比睿逃出北洋舰队包围，抄近路追及本队时，因舰上余烬未熄，火灾再起。大火燃及弹药库，十分危急。比睿被迫挂出“本舰火灾，退出战列”信号，离队向西南方逃去。赤城见状急往营救。
北洋舰队来远等数舰见比睿逃走，立即鼓轮奋勇追击。当距比睿300米左右，比睿发炮击中来远甲板，引起火灾。其他各舰减速至来远周围施救。比睿、赤城乘机猛逃，距离逐渐拉长至八九百米。此时，在附近行驶的西京丸见状大惊。急忙发出“比睿、赤城危险”信号，召唤其他日舰前来救援。
这时（2时5分），第一游击队已通过北洋舰队右翼，正拟转入北洋舰队背后，伊东佑亨急忙发出信号，命令第一游击队回救比睿、赤城。第一游击队奉召立即向左转舵回驶，以高速向比睿、赤城与北洋舰队之间运动，用左舷炮火射击，且击且进。赤城、比睿得救，乘机逃离战场。
此时，原停在大东沟口外的平远、广丙及鱼雷艇，应召前来助战。驶到北洋舰队右翼后方，适与日本舰队相遇，各舰立即向日舰发起攻击。
2时34分，“平远发射二十六厘米炮弹一发，命中松岛左舷军官室，贯穿鱼雷用具室。打死左舷鱼雷发射员四名”。
3时10分又中一炮，炮弹“打穿左舷中央鱼雷室上部，在大樯下部爆炸。打死左舷鱼雷发射员二名”。
3时15分，岩岛又被平远击中两炮。但同时平远亦被日舰击中起火，被迫退出战场。
这时，日舰本队已驶过北洋舰队右翼，继续向右转舵，绕至北洋舰队背后，恰好与第一游击队形成对北洋舰队夹击之势。
于是，日本舰队处境开始转向上风。北洋舰队因被包围，处于内线作战，腹背受敌，转趋不利地位。
北洋舰队虽腹背受敌，形势不利，但广大官兵毫不畏缩气馁，反而“愈战愈奋，始终不懈”。
提督丁汝昌身受重伤，不下火线，置个人生命安危于不顾，忍痛带伤，坐于甲板上鼓舞士气，“激励将士，同心效命”。
总兵定远管带刘步蟾于丁汝昌负伤后，代为督战，指挥北洋舰队奋力与日舰激战。
广大士兵顽强奋战，不怕牺牲的爱国主义精神催人泪下。
就连亲身参加海战的定远副管驾英人泰勒也承认：北洋舰队士兵奋勇争先，毫无恐惧之色，一些士兵身负重伤，拖着被炮火致残的肢体，忍着伤口的巨大疼痛，继续战斗。
