隨后日本的策略起了效果，在聯合艦隊迫近威海之后，清廷大怒，光緒皇帝責難北洋水師提督丁汝昌不能保衛疆土。
戶部尚書翁同龢更是指責道，耗費朝廷巨資打造的北洋水師，到底能不能與日人交戰？
其矛頭更是指向北洋掌舵人李中堂，其目的也是不言而喻。
被逼無奈的李中堂，不得不命丁汝昌赴黃海巡航以平息皇帝的憤怒和緩解輿論的壓力。
1894年9月12日，北洋水師主力艦12艘由威海出發，赴鴨綠江口的大東溝，護送陸軍登陸。
9月13日，聯合艦隊本隊和第一游擊隊開赴鴨綠江口，搜尋向北洋水師主力決戰。
中日兩方艦隊都云集到一處，自然非常容易發生交戰。
17日，在大東溝海域，兩方戰艦終于都發現對方。于是一場關系到中日戰爭走勢的海戰就此展開。
一交戰日本就撞了大運，聯合艦隊旗艦松島號開炮將定遠主桅擊中，指揮信號索被炮火擊毀，在飛橋上督戰的丁汝昌身負重傷，無法繼續指揮。
這一開場，北洋水師各艦除能隨定遠進退之外，已經失去了指揮。
隨后日本艦隊裝備的大量管退炮炮，就讓北洋水師嘗到了苦頭。雖說北洋水師也裝備有速射炮，但是由于李中堂撥給的費用較少，數量也不夠，所以這場海上炮戰，其打的很吃力。
交戰沒多久，楊威、超勇兩艘老艦就被擊沉，隨后平遠號也被引燃大火，不得不退出戰斗。
濟遠號管帶方伯謙被慘烈的交戰給嚇住了，擅自撤離了戰場。
濟遠號擅自撤離，極大的打擊了其他各艦官兵的士氣（現在網上居然有為方伯謙翻案的言論，這也是夠了）。
而日本聯合艦隊則士氣大振，指揮官伊東佑亨中將更是發出要全殲北洋水師主力的豪言。
當然他這樣說也是有自己底氣所在，兩艘花費巨資的吉野、秋津洲兩艦，在海戰中表現極為出色，是聯合艦隊倚重的利器。
果然隨后在兩艦的帶領下，經遠、來遠兩艦也隨后戰沉。
至此北洋水師，除了定遠、鎮遠裝甲艦，以及致遠、靖遠兩艘裝巡之外，其他主力戰艦，不是被擊沉就是退出戰斗。
當然這四艘戰艦想要被擊沉，也不是像其他兩三千噸巡洋艦那么容易。
其厚實的裝甲，抵擋住了聯合艦隊大量速射炮的攻擊。
但是目前戰場態勢對北洋水師極為不利，已經完成任務的游擊艦隊加入到對四艘北洋戰艦的圍攻中，雙方從下午三點一直打到五點三十分。在兩個多小時的時間里，鎮定二艦各自承受了三四百發的炮彈。而致遠、靖遠兩艦也有兩百余發，當然聯合艦隊也不太好過，雖然北洋發射的炮彈少，但是基本上聯合艦隊每艦各自吃了三四十發炮彈。尤其是鎮定二艦的305毫米主炮，更是威力驚人。將比叡、扶桑兩艦，打的重傷撤離戰場。而致遠、靖遠兩艦也不甘落后，將千代田、西京丸兩巡洋艦，打的重傷退出戰斗。