В половине четвёртого в юго-западной части горизонта появилось много дымов. Через некоторое время от них отделились два силуэта и направились в сторону «Ушакова», Ими были два японских броненосных крейсера: «Ивате» под флагом контр-адмирала Симамуры и «Якумо». Два корабля общим водоизмещением в 19700 тонн против русского корабля в 4126 тонн. Восемь 8-дюймовых и 286-дюймовых орудий против четырёх 10-дюймовых и четырёх 120-миллиметровых пушек. Двадцать узлов ходу против едва десяти, которые мог развить повреждённый «Ушаков». Но главная трагедия заключалась в малой дальнобойности орудий русского броненосца. Орудия тяжёлого калибра могли стрелять только на 53 кабельтовых, а орудия лёгкого калибра — и того меньше. Все орудия на японских броненосных крейсерах стреляли на 70 кабельтовых.

На «Ушакове» пробили боевую тревогу — трелью рассыпалась барабанная дробь и высоко и отрывисто заиграли горны. Командир собрал военный совет. Мнение собравшихся было единогласным. На спокойном и невозмутимом лице Миклухи промелькнула довольная улыбка:

— По местам, господа. Умрём, но Андреевского флага не опозорим. Будем драться по-ушаковски.

На крыше штурманской рубки уже давно следили в дальномеры за приближающимися японскими броненосными крейсерами мичманы Александр Александрович фон Транзе и Яков Сипягин. Они должны были стоять вахту посменно, но ни один из них не хотел пропустить ни минуты боя. На переднем крейсере оказался поднятым многофлажный сигнал, на который сначала не обратили внимания, но рядом с сигналом был поднят большой русский коммерческий флаг. Сигнал явно относился к «Ушакову». Начали разбирать сигнал. Подняли ответ до половины. Было около 4 часов 30 минут, когда удалось разобрать первую часть сигнала: «Предлагаю вам сдать корабль…» В это время с крыши рубки сообщили, что расстояние до крейсеров 50 кабельтовых.

Капитан 1-го ранга Миклухо-Маклай резко обрывает разбирающего сигнал штурман-офицера лейтенанта Евгения Александровича Максимова:

— Дальше разбирать не надо. Долой ответ — открыть огонь.

Сигнал «Ясно вижу» слетел вниз. Из обеих башен прогремели залпы. Снаряды накрыли японский флагманский крейсер. Один снаряд пробил борт и, разорвавшись внутри крейсера, убил и ранил несколько человек. Это был единственный успех в бою этого дня, достигнутый «Ушаковым».

Японские корабли немедленно отошли на более дальнюю дистанцию и начали методично расстреливать маленький русский броненосец. Как на «Ушакове» ни ухищрялись, все его снаряды падали далёкими недолётами. В это время японские снаряды вырывали куски стального борта на «Ушакове», вызывали пожары, сеяли смерть, и палубу русского корабля обагрило свежей кровью. В новые пробоины врывалась вода, и броненосец начал сильно крениться на правый борт. Через полчаса боя командир, видя безнадёжность дальнейшего сопротивления, отдал приказ — застопорить машины, прекратить стрельбу, открыть кингстоны и взорвать помпы.

Корабль остановился. Орудия замолкли. Миклухо-Маклай отдал последний приказ: «Команде спасаться». Но шлюпки были все разбиты. Спустили на плотах раненых. Команда начала бросаться в воду. На баке батюшка, отец Иов, торопил спасаться молодого фельдшера. Тот медлил, жалуясь, что иконка, которой его благословила мать, осталась в кубрике. Батюшка сказал ему, что если иконка является благословением матери, то следует за ней спуститься вниз и что Бог его убережёт. Фельдшер вскоре поднялся, обрадованный, что имеет иконку при себе.

В это время старший офицер капитан 2-го ранга Мусатов был убит упавшим с ростр разбитым баркасом. Минный офицер лейтенант Борис Константинович Жданов помог привязать к плоту последнего тяжелораненого, а сам спустился в свою каюту. Через мгновение раздался из каюты выстрел. Жданов предпочёл застрелиться, чем рисковать возможностью попасть в плен.

Командир спокойно оставался стоять на мостике. А японские снаряды ни на секунду не переставали падать на корабль, прекративший бой. Вот был убит последний сигнальщик, спускавшийся с мостика, — Демьян Плаксин, а вот убило строевого унтер-офицера Василия Прокоповича, который в течение двух дней боя простоял под огнём врага на часах у развевавшегося Андреевского флага и совершенно оглох от орудийной канонады. Крен броненосца увеличивается. Вот он сейчас опрокинется — только теперь Миклуха бросился в воду. Броненосец перевернулся и ушёл в воду кормой, показав последним над водой свой таран. Кругом плавало море голов. Кто-то из матросов крикнул: «Ура „Ушакову“! С Андреевским флагом ко дну идёт».

Над поверхностью моря, под аккомпанемент разрывов снарядов, разнеслось продолжительное «ура». Но японские снаряды ещё долго падали по пустому морю, неся смерть русским морякам. Батюшка плавал с крестом в руке и долго крестил им в сторону озверевшего врага, призывая Бога смягчить его жестокое сердце. И точно его молитвы были услышаны, японские крейсера, наконец, прекратили огонь, но ещё часа два простояли на месте, точно ожидая какого-то приказа, прежде чем с трёхчасовым опозданием подошли и принялись подымать из воды храбрых защитников «Адмирала Ушакова».

Пребывание в течение трёх часов в ледяной воде стоило многим жизни, в том числе самому Миклухо-Маклаю, который отказался быть спасённым прежде, чем будут подобраны матросы, а потом его труп нашли уже окоченевшим, так как, по-видимому, он был ещё раньше ранен осколком, уже находясь в воде. Не выдержал ледяной ванны и старший инженер-механик капитан Фёдор Матвеевич Яковлев. Всего было спасено 338 человек из 430 чинов экипажа броненосца.

В 1912 году государь император посетил каюту командира миноносца, которым командовал в Балтийском море вышеупомянутый А.А. фон Транзе. Государь увидел в его каюте фотографию броненосца береговой обороны «Адмирал Ушаков» и сказал: «Доблестный корабль!» А потом добавил: «Нет, это не было поражение, а это была победа духа».

В дневном бою 14 мая крейсер «Дмитрий Донской» принимал участие в перестрелке с японскими крейсерами. Но только один раз по этому крейсеру был сосредоточен огонь японских крейсеров, нанёсший незначительные повреждения и ранивший, к счастью, легко, старшего офицера капитана 2-го ранга Константина Платоновича Блохина и 9 матросов.

В сумерках старенький крейсер держался в кильватер новым крейсерам «Олег» и «Аврора» и, несмотря на то, что развил полный ход, не мог угнаться за ними и начал отставать. Вскоре после 9 часов вечера оба передних крейсера скрылись, держа курс на зюйд-вест 10 градусов.