秋津洲沉没后，坐镇松岛号的伊东佑亨的脸色已经变得苍白：“第一游击队只剩下高千穗了，日本最精锐的2艘巡洋舰已经全部沉没了，而北洋仅仅损失了一艘10年舰龄的超勇号撞击巡洋舰！”
战斗进行到下午2点钟，日本舰队又付出了三景舰之一桥立号的沉没，以及高千穗号的撤出战斗的代价，仅仅重创了经远号一艘装甲巡洋舰。
经远号管带林永升由于装甲堡的防护漏洞被一枚120毫米口径炮弹击中，英勇牺牲。帮带陈荣也已经多处挂彩，不过仍然在奋力对松岛号开火。
2点30分，经远号最终消失在了大东沟的海面上，只剩下陈荣升起的最后的信号旗：“望各位同学奋勇杀敌，为经远报仇。”
读完经远的最后信号后，从来不会掉泪的邓世昌的眼眶也渐渐地湿润起来：“给迎远腾远发信号，打开强压通风，加速到18.5节，我们从背后包抄日军本队！为经远报仇！”
刹那间，为经远报仇成为了北洋海军将士们的唯一想法，定远、镇远那恐怖的305毫米主炮一直在不停地怒吼着，一发接着一发的炮弹落在了松岛号的周围，松岛号那门320毫米主炮早就不能射击了，剩下的单舷火力也就和广甲号差不多，沉没是早晚的事情。
“不好了，北洋海军的快速舰队在我们的10点钟方向！我们被包围了！”松岛号的大副绝望地喊道。
“弟兄们，给我狠狠地打！击沉松岛！为经远号报仇！”邓世昌怒吼道。
接着，一门门254毫米主炮对准了松岛号，密集的弹雨不断地射向松岛，仅仅一分钟，松岛号就被命中了1枚254毫米炮弹和3发152毫米炮弹，松岛号的前甲板已经基本上被炮弹洗干净了。
最后还是从定远号打出的一发高爆榴弹命中了松岛号的弹药库，才最终终结了这艘日本联合舰队的旗舰。旗舰的沉没对于日本联合舰队残部的打击是显而易见的。失去统一指挥的联合舰队战舰们只能各自为战了。
半个小时后，三景舰的最后一艘严岛号和比睿号巡洋舰遭到北洋鱼雷艇队的福龙、左一、右二、右三的持续雷击，被命中多发鱼雷，最后都沉入海底喂鱼了。
而西京丸号则就更倒霉了，被随后赶来的平远号和广乙号实施了跳帮战术，日本海军军令部长桦山资纪以下263人被俘。
当看到西京丸号挂起清国国旗时，已经千疮百孔的扶桑号铁甲舰上面的水兵们都知道，联合舰队完了，于是便找到赤诚号，狼狈不堪地逃走了。
虽然平远号和广乙号试图追击，但是炮弹命中率都不高，最后只得停止追击。这也宣告着举世瞩目的大东沟海战的结束。
当平远号和广乙号以及西京丸号回来后，北洋各舰的将士们纷纷鸣炮，庆祝这场伟大的胜利。北洋海军以损失经远号、超勇号和靖远号失去动力，伤亡350人的代价，取得了击沉日本联合舰队吉野号、秋津洲号、松岛号、桥立号、严岛号、比睿号，俘虏西京丸号，毙伤日军2300人，俘虏263人的辉煌胜利，将黄海的制海权牢牢地握在了手中。这场人类历史上第一次蒸汽机铁甲舰队的决战，以北洋海军的辉煌胜利而告终。