但此时两队的距离已经拉开到13000米以上，维佐夫特命令他的舰队保持在十四节以上的航速，按照他的计算，在天黑之前日本人已经不可能追得上他。
后面的日本联合舰队司令东乡平八郎和舰队参谋秋山真知也傻了眼，此时两支舰队相距差不多八、九海里，但要追上这段距离没有十多个小时根本没有可能，日本舰队虽然航速较快，但也比俄国人主力舰快了不到一节。
东乡几乎是绝望地带着联合舰队在后面发疯似的追赶，天见可怜，下午5：30分，日本人居然神奇般地赶到了俄国人的前面。
原来俄国舰队里面几艘航速较慢的老舰和在旅顺舰体受损的列特维赞号拖累了整支舰队的速度，维佐夫特是个极不合格的指挥官，缺少一种壮士断腕的果敢，根本没有考虑是否该放弃这几艘要命的老爷舰而将大部分主力顺利地带到海参崴。
结果盆盆罐罐都想要的维佐夫特就连自己都搭了进去。
在山东半岛荣成角以北约45海里的地方，两支舰队再次展开炮战，俄国舰队殿后的波尔塔瓦号首先用后主炮向日本舰队领先的三笠号开火，凄厉的尖啸划过海面，可怜的三笠号上传来猛烈的爆炸声，第二轮战斗开始。
维佐夫特在皇太子号上打出“向南突围”的信号，俄舰队开始转向，正好将火力全都集中在领先我三笠号身上，倒霉的三笠号一上来就遭受重创，几乎陷入瘫痪。
战斗愈加激烈。
下午6点左右，皇太子号的舵机在关键时刻再次出现故障。俄国人悲惨的一幕再次出现，从浑身冒火的三笠号上发射的两颗305毫米炮弹直接命中皇太子号的舰桥，指挥塔内一片狼藉，俄舰队司令维佐夫特少将及参谋人员当场被炸死。
失去控制的皇太子号在战场上横冲直撞，吓得后塞瓦斯托波尔号和波列斯维特号纷纷躲避，俄军阵形顿时大乱。
接替维佐夫特指挥的乌赫托姆斯基在波列维斯特号上挂出信号旗，带头转向旅顺港，但由于波列维斯特号上的两根桅杆都被炸断，只好在舰桥上打出信号，但在浓烟滚滚的战场上根本无法能看清。
俄军失去指挥，在日本人的围攻下开始四处逃窜。
天渐渐黑了下来，落在后面的列特维赞号成了联合舰队重点照顾的对象，俄国人似乎知道自己快不行了，反而沉下心来，回头勇敢地与日舰展开搏斗，以期掩护己方主力战舰安全撤离。
列特维赞号周围硝烟弥漫，浑身冒着黑烟，法国人的造舰技术看来比俄国人好得不是一点半点，这艘遭到重创的战舰依然顽强地浮在水面。就在日本人以为这艘俄国战舰将会被击沉的时候，巡洋舰分队的指挥官雷申斯特恩少将见到战列舰列特维赞号身处绝境，冒险率领手下的三艘巡洋舰阿斯科尔德号、帕拉达号和狩猎女神号勇敢地冲进战场，对列特维赞号施以援手。
此时一直没有参加战斗的巡洋舰诺维克号也带着俄国驱逐舰队出现在了联合舰队主力前方，天色已暗，如果俄国驱逐舰趁夜发动鱼雷攻击，后果将不堪设想。东乡立即下令舰队脱离战场。
一场惊心动魄的战列舰队大对决宣告结束，令人意外的是双方互相命中的炮弹并不少，但谁也没能够击沉对方的那怕一艘主力舰。敏锐的英国人在分析了这场海战的详细情报后得出在厚重的装甲保护下，二级主炮已经不能够对敌方主力舰只构成致命的威胁，海战的优劣将取决于双方主力舰船只拥有的主炮数量的结论。
这直接促使英国人下定决心开始开工建造出世界上第一艘全重型火炮战列舰——无畏号，也宣告了海上争霸巨舰大炮时代的到来。
