日舰先锋队在距离大约三千米处时才开始还击，日舰一边射击，一边从清军左翼通过。接着，清军中坚各舰将舰首朝向日舰，试图对进行冲突，不断猛烈射击。北洋水师使用了三听与六听的“哈乞开斯”式及“马克辛·诺登菲尔德”式速射炮，一时之间，海面上枪响炮声轰响不断。最初阶段，双方炮弹都落在对方舰侧，消失于腾起的白浪中，但是不一会，“镇远”十二英寸炮的一发炮弹，正中日军先锋队的一舰。“镇远”成为敌炮之的，其舰桥自水面拔起，屹立于三丈之上，在作战的那一侧，日舰炮弹飞落在近处，舰桥忽为高高激起的浪柱水烟所浸润，上甲板上的许多炮手满身都被水花打湿。立在司令塔内的人们都用绵屑塞住耳孔，但无数的弹丸扑到司令塔十英寸装甲板的外面，反跳起来，格格戛戛，响个不断。
日军本队始终保持同一阵形，进行猛烈的反击，直向前进。然而，殿后的“比叡”及“扶桑”渐次接近突进而来的清舰，“比叡”舰长樱井少佐担心这样掉在后面，可能遭到清舰的攻击，于是索性采取主动，将舰首转向“镇远”、“经远”之间，向其中间突贯，接着与清军数舰作战，企图从它们当中穿过，再与本队会合。这明显是一个险招，能否成功，只能听天由命。日军本队此时从清舰前方驶过，渐次转向右方，向清军舰队背后逼近。
