比睿号当即挂出本舰火灾，退出战列信号，离队向西南方逃去。赤城号见状，急往营救，北洋舰队来远号等数舰见比睿逃走，立即鼓轮奋勇追击。
当比睿号脱离战阵一千米左右时，前方突然出现三艘悬挂黑旗水师军旗的99巡洋舰。这黑旗军的三艘巡洋舰分别是天马、飞鹰、白龙号。
三艘巡洋舰发现日本军舰，第一时间发起炮击，一轮排射之后，比睿号甲板再度中弹，引起大火，赤城号尾随而至想施救，但黑旗舰队火力强大，根本没法靠近。
天马、飞鹰、白龙号乘机猛攻，黑旗舰队另外三艘巡洋舰也靠了上来，距离敌舰已拉近到八百米左右。此时，在附近激战的西京丸号见了大惊，急忙发出比睿、赤城危险信号，同时还召唤其他日战舰前来救援。
但到这一刻，为时已晚，比睿、赤城两艘日本战舰在天马、飞鹰、白龙……等六艘巡洋舰的无差别攻击下，瞬间沉没到海中。
那边，日军第一游击队已通过北洋舰队右翼，正拟转入北洋舰队背后，在战阵后津田二号战舰的伊东祐亨急忙发出信号，命令第一游击队回撤，先围剿黑旗水师六艘巡洋舰。
第一游击队奉召立即向左转舵回驶，以高速向天马、飞鹰、白龙……等巡洋舰冲去。而北洋舰队那里会让日军战舰轻松离去，全部用左舷炮火轰击，且击且进。这一刻，日军的第一游击队陷入到了北洋舰队和黑旗舰队的前后围攻之中。
看到战况危机，日军的第二游击队也迎了上来，此时，原停在大东沟口外的平远号防御铁甲舰、广丙及鱼雷艇，也适时加入战斗。
黑旗水师除了刚刚出现的六艘巡洋舰之外，其他的已经快速的驶到北洋舰队后方加入战阵之中。这个时候，刚好与日本第二游击队相遇。
黑旗水师的各舰反应迅速，率先向日军战舰发起攻击。其中黑旗水师的摩羯号发射的150炮弹，准确的命中了松岛号的左舷军官室，且炮弹还贯穿了鱼雷用具室，打死左舷鱼雷发射员四名，松岛号的鱼雷全部作废。
摩羯号一炮命中，双鱼号接着又命中一炮，炮弹是打在松岛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五名。同一时间，射手又命中了严岛号两炮，但北洋水师的平远号亦被日军战舰击中起火，无奈被迫退出战场。
眼看己方战舰受到威胁，日舰第三游击队在伊东祐亨的命令下，后发制人。他们立刻驶向北洋舰队右翼，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。
到了这个时候，日本舰队处境终于稍稍转向上风，北洋舰队因被包围，处于内线作战，腹背受敌，转趋不利局面。
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。在友军黑旗水师的配合下，又是连续重创了几艘新加入战阵的日军战舰。
提督丁汝昌重伤不下火线，置个人生命安危于不顾。简单包扎后，坐在甲板上鼓舞士气，将士在其激励下，同心效命，绝不言败。
右翼总兵定远管带刘步蟾于丁汝昌负伤后，代为督战，接过指挥大旗，尤为出力。虽然刘步蟾平时与丁汝昌不太对付，但同为北洋人，到了这个时候，已经不分彼此了。
这个时候，日军占据上风，但将官及众士兵们均狞厉振奋，毫无恐惧之态。其中定远号一个士兵身负重伤，同僚嘱其入内修养，但他仍在炮座上，虽然身上不断流血，但工作水准还是如往常一般。
超勇、扬威虽被日本第一游击队击中起火，但并未停止战斗。官兵们一面救火，一面抗击。特别是超勇舰体虽已左右倾斜，但炮火仍然发射不停。
秋津洲号闯入北洋舰队阵中，企图抄近路与大部队合围黑旗军的天马号，适与超勇相遇，超勇在烈焰升腾中也不肯放过敌舰。
一面救火，一面向秋津洲号发炮轰击，表现了同敌人血战到底的英雄气概。之后，又一艘敌舰绕至北洋舰队阵后，聚攻超勇，超勇孤立无援。
时间在流逝，去到中午两点左右，北洋水师装备落后开始逐渐体现。黑旗水师大部分军舰给日军第二游击队及第三游击队缠住。
而超勇号在敌舰炮火轮番轰击下，终于扛不住了。北洋水师第一艘战舰在黄海海面沉没。管带黄建勋落水，黑旗水师射手号驶近相救，抛长绳援之，黄不就，从容死难，舰上士兵均大部份英勇牺牲。
这时，扬威号去拦截想偷袭定远的千代田号，恰逢日军的吉野号也纵向开来，两艘战舰不期而遇。管带林履中见吉野恃其船捷炮利，横行无忌，大声的对大副喊：“冲过去，不能让他们得逞。”
扬威号官兵奋勇杀敌，视死如归的英雄气概，尤为可钦可佩，可歌可泣。在管带林履中指挥下，扬威号纵横海上，与敌奋战，中弹累累，受伤欹侧，在激烈的战斗中，炮弹垂尽，却也击不沉日军吉野号。
为保全军之胜利。在林履中的命令下，扬威号快速向吉野号猛力冲突，日本官兵见状大惊失色，集中炮火向扬威射击。
扬威舰右侧鱼雷发射管被击中，引起大爆炸，至此，扬威号于黄海海面上沉没。全舰官兵全部壮烈殉国，北洋水师又是损失了一艘。
当时，林履中坠海