次海战中，北洋舰队投入战斗的有十只战舰，日本联合舰队是十二只，北洋战舰吨位小，而日本舰队是以“吉野”为首的铁甲快速战舰。

    海战开始时，在丁汝昌的指挥下，十只战船以“人”字队形向日军联合舰队发起攻击，刘步蟾指挥“定远”舰首当其冲，冲杀在前，将日本联合舰队拦腰截断，使日军联合舰队首尾不能相应，一下子就打乱了日舰的阵形。在清军的猛烈炮火攻击下，重创日军“比叡”、“赤诚”、“西京丸”等舰，并击毙赤诚舰长日本海军少佐坂三八太郎。

    日本联合舰队不久从惊慌中镇定下来，依仗舰坚舰多火力强，转而对北洋舰队南北夹击，使北洋舰队陷于腹背受敌的不利地位。北洋舰队的旗舰“定远”舰被日本“吉野”、“高千穗”、“秋津州”、“浪速”四舰包围，情势十分危急。“致远”舰管带邓世昌见此情景，激励“致远”全舰官兵说：“我们从军卫国，早已把个人生死置之度外，目前敌强我弱，我们只有拼死作战，决不能贪生怕死，有辱我军声威。”这时，“致远”舰也已经受伤，舰上烟火弥漫，他把令旗一挥，下令开足马力冲向前去，把旗舰掩在舰后，向日舰连发数弹，逼使日舰稍稍后退，使旗舰“定远”得以脱围。北洋舰队其他战舰见此情景，很受鼓舞，士气大振，只见黄海海面炮声震天，烟火弥漫，双方打得异常激烈，敌舰“松岛”号中弹起火，死伤百余人，“西京丸”号几乎被击沉。

    战斗进行到下午三点钟左右，“致远”舰在激战中由于首当其冲，目标最大，所以遭受的打击也最为惨重，这时舰身已开始倾斜，眼看就要沉没大海，弹药也快打光了，邓世昌仍然镇定从容，拼死作战。日军铁甲舰“吉野”肆无忌惮地冲杀过来，连续用重型大炮向“致远”发炮，妄图一举把“致远”击沉，邓世昌见状，气愤已极，命令舵手开足马力，对准“吉野”冲过去，他对帮带大副都司陈金揆说：“倭舰依仗吉野舰大甲坚火力强，才这样凶狂，如果撞沉它，我军就能集中起力量来了！”

    于是，邓世昌亲自掌舵怒驶，且沿途鸣炮，不绝于耳，直冲日舰而来。日舰“吉野”指挥见状大惊失色，一面命令施放鱼雷，一面准备掉转船头逃跑，正当“致远”舰快要接近“吉野”的时候，不幸被鱼雷击中，机器锅炉迸裂，船遂左倾，顷刻沉没，邓世昌与大副陈金揆、二副周居阶等全舰将士壮烈牺牲。

    下午三点多，北洋舰队右翼阵脚的“超勇”、“扬威”二舰中弹起火沉没，“经远”舰失去了保护。此时日舰主攻的清军左翼“济远”舰和“广甲”舰仓皇逃窜，日舰掉头迅速将“经远”舰团团包围，把它逼出阵外，“经远”在号称“帝国精锐”的日本先锋队“吉野”等四舰的围攻下，中弹多处，管带林永升指挥全舰不断发炮攻击。正当激战正酣之际，林永升猛然发现一敌舰中弹受伤，于是下令对准这只受伤的敌舰开足马力追击，想一鼓作气将其击沉，日舰依仗铁甲坚固，集中火力以排炮猛攻“经远”舰，突然一颗炮弹在林永升面前炸开，林永升不幸中弹身亡，大副陈荣和二副陈京莹随后也相继被炮弹击中身亡。“经远”舰最后在烈焰中沉没，全舰将士无一生还。

    下午五时多，“靖远”舰在叶祖圭的指挥下，修复好漏洞。他见旗舰“定远”桅褛被毁，全队失去指挥便主动代替旗舰，从旁升起队旗，率领剩余船舰向日舰猛打猛冲。在“靖远”舰的带领下，北洋舰队声势大振，一齐向日本联合舰队攻击，日舰这时也损失惨重，见势不妙，掉转船头向西南方向逃遁。

    黄海海战，日舰先撤离战场，北洋舰队不久也返航旅顺，双方各有损失，中国舰队“致远”、“经远”、“超勇”被击沉，“扬威”、“广甲”自毁，另有六艘受创，死伤将士千余人，但主力尚存。日舰“旗帜”、“松岛”及“赤诚”、“吉野”、“比叡”、“