1905年3月6日淩晨3:36分，日本聯合艦隊第二艦隊第二戰隊八雲號裝甲巡洋艦被黑夜之中不知道那一艘軍艦發射的穿甲彈意外擊中了船舷上的一個重要位置——盡管它是裝甲巡洋艦，但是它的裝甲厚度卻不令人滿意——這一發穿甲彈擊中了他的魚雷倉，隨後八雲號裝甲巡洋艦發生了劇烈的爆炸，很快他就沉到了吃水線。艦長立即下令扔掉所有重物，但為時已晚，在20分鍾之後，八雲號裝甲巡洋艦也沉沒。
3:47分，日軍電號驅逐艦被擊，然而事後人們發現，原來這艘驅逐艦是被自己的炮彈誤傷，並且一發命中被擊沉。
4:04分，日軍新高號巡洋艦被俄國軍艦圍剿並擊沉。
4:25分，俄軍大膽號驅逐艦被擊中，不過它始終沒有沉下去，船頭的良好密封性讓它立在水中，最終被日軍俘虜。
4:46分，俄軍尼古拉一世號戰列艦被魚雷擊中，右側船艙開始滲水，隨即日本軍艦開始圍攻這艘戰列艦，憑借著東方微弱的光亮，日本軍艦的命中率上來了。尼古拉一世號戰列艦艦長在下令轉舵的時候，舵倉遭到炮擊，一發來自日本三笠號戰列艦的炮彈擊中了舵倉，舵手以及二副當場被炸死，船長身受重傷，尼古拉一世號戰列艦失去控製，開始加速原地轉圈。士兵們盡管努力想要控製軍艦，但是船體開始傾斜，隨後外圍的四艘日本魚雷艇奮不顧身衝了上去，發射了八枚魚雷全部擊中目標，尼古拉一世號戰列艦發生大爆炸，在五分鍾後沉入海底。
5:28分，日軍春日號裝甲巡洋艦被擊沉。
5:52分，日軍雨村號驅逐艦被擊沉。
6:10分，日軍笠置號巡洋艦被擊沉。
此時天已經開始蒙蒙亮了，日本人水兵們可以借助光線對俄軍進行精準炮擊了，隨後，俄軍開始紛紛中彈，但是俄軍軍艦強大的防護能力還是讓日本人感覺到無能為力。
6:30，俄軍奧列格號巡洋艦被擊沉。
慘烈的廝殺讓雙方都精疲力盡，盡管天已經放亮，但是海麵上燃燒的軍艦以及半漂浮在海麵上的軍艦還是給這慘烈的一幕渲染了悲涼的色彩。日俄雙方激戰了十九個小時了，但並沒有決出勝負，可是不少軍艦已經彈盡糧絕，尤其是日本軍艦，他們並沒有攜帶太多的補給物資。
現在，東鄉平八郞要麵臨著一個重大的抉擇，是繼續戰鬥下去，還是撤出戰場，海戰完全沒有按照日本軍艦作戰計劃進行，俄國人突然得到警告之後的炮擊佐世保行動，日本人的計劃完全被打亂了，而第三戰隊突然出現在俄軍麵前，導致俄軍提前調整好了戰鬥隊形，再加上夜晚降臨的海戰與混戰，使得日軍陷入種種不利情況。
而現在這一切都不存在了，有利條件回到了日軍麵前，然而日軍的炮彈和燃煤卻不足了，一夜的炮戰讓日本艦隊的彈藥艙所剩無幾，而由於靠近日本海軍基地，因此為了追求航速，日本海軍聯合艦隊並沒有裝載太多的燃煤，而且在海戰之中艦隊始終保持著高速航行的狀態，使得艦隊的燃煤消耗比平時快上一倍。