為了掩護金剛號，比叡和霧島二艦陸續遭到重創。⊙，
下午六點三十九分，比叡已經被先後擊中7發305毫米炮彈、19發155毫米炮彈、108發75毫米炮彈，艦體嚴重受損，多處燃起大火，難以撲滅。
最終大火燒穿了後甲板彈藥庫，引發殉爆，整個艦體後部三分之一被炸毀，海水大量倒灌，於六點四十二分沉沒。
霧島號也好不到哪去，先後被擊中4發305毫米炮彈、28發155毫米炮彈、110發75毫米炮彈，艦體傷痕累累，人員死傷過半，不過所幸大火都被及時撲滅，還可以繼續戰鬥，掩護金剛號撤離。
鐵甲艦理論上隻能被同等級的鐵甲艦擊沉，但即便如此，想要擊沉一艘鐵甲艦也很困難，尤其對方根本不跟你對打，而是一味逃跑的話，想要擊沉對方更加困難。
眼看著天黑了，可見度越來越差，已經有日本海軍護衛艦趕來增援了。
在日本沿海附近，同樣部署著一些水鐳，當致遠艦不小心觸鐳後，陳少毅果斷的停止了追擊。
如果為了打沉金剛號和比叡號，而犧牲致遠艦，那是不劃算的，天知道繼續追擊下去會不會再觸鐳，陳少毅見好就收，已經取得了大勝，沒必要再冒險了。
致遠艦被拖到附近一處礁盤擱淺搶修，其他戰艦負責警戒。而陳少毅則率領定遠、鎮遠和靖遠三艦返航到扶桑號附近，憤怒的將扶桑號擊沉。
經過一夜搶修，第二天天明時分，致遠艦終於修複了被水鐳炸開的大洞，重新被其他戰艦拖拽離開。
陳少毅率領艦隊返航，途中其他八艘巡航艦陸續趕來彙合，海圻號和海岱號成功擊沉了逃跑的秋津洲號，自身的損傷也修複了大半。
第二天傍晚，中國海軍主力抵達山東威海衛海軍基地，致遠艦和一部分受傷的戰艦在這裏維修。另一部分則返回自己的母港海軍基地進行維修。
李衛國抵達天津時，戰報已經送到了紫禁城，有專人急速轉呈到天津交給李衛國禦覽。
看到捷報，李衛國心中非常高興。這是他有預謀的一次海軍作戰計劃，算計日本海軍聯合艦隊，結果取得成功。
根據陳少毅的戰報，中日東海海戰，擊沉日本海軍聯合艦隊的旗艦扶桑號和比叡號兩艘萬噸級鐵甲艦。重創金剛號鐵甲艦，打殘霧島號鐵甲艦，擊沉巡航艦築磨、羽黑、秋津洲和三隅四艦，擊沉總噸位41800，預測至少造成五千日本海軍官兵陣亡，基本上摧毀了日本聯合艦隊主力。
而中國海軍隻付出11名戰士陣亡，71人受傷的微弱代價，至於戰艦並無戰沉，致遠艦觸鐳、海圻艦、海岱艦、海嶽三艦遭到重創，詳細情況陳少毅並沒有報告。李衛國也沒有追問，但要論功行賞，他金口一開，立刻賞賜給海軍100萬人民幣作為獎勵，具體如何分配，則交給海軍部自行處理。
中日東海大戰落下帷幕，消息迅速傳開，中國老百姓對此反應並不激烈，因為在他們眼中，日本不過一個小國。中國海軍打敗日本海軍是必須的必然的結果，遠沒有去年打敗英國亞洲艦隊時那麼興高采烈。
但隨著消息傳遍全世界，卻引起了全世界的高度關注。
這是因為中日東海海戰爆發時，日本全權特使正在英國倫敦。同英國政府進行結盟的最後談判，英日雙方在當天下午正式對外宣布英日結盟，結果宣布不到一個小時，就傳來日本聯合艦隊戰敗的消息。
這是赤果果的在打英國和日本的臉啊！
中國海軍選擇的時間之巧妙，不得不讓全世界各國政府敬佩。
英國政府很糾結，本傑明在被記者追問對此事的看法的時候。臉憋得通紅，他很清楚英中戰爭剛剛才結束沒多久，英國海軍還沒有喘過氣來，這個時候絕對不能因為日本而再跟中國開戰。可是英日剛剛結盟，日本聯合艦隊就幾乎被中國海軍全殲，這讓英國跟日本結盟的初衷，利用日本海軍牽製中國海軍的戰略目的就失去了作用，但還不能不照顧日本的情緒。