聯合艦隊司令伊東佑亨陷入了兩難境地，如果統一行動回轉的話，那麼因為速度上的明顯劣勢，清朝的游擊艦隊將會比本隊提前到達大沽口。毫無防範的陸軍將遭受沒頂之災。
但是如果以全速前進的話，那些老舊的巡洋艦降落後在自己身後，在一段時間內，松島號將面對兩艘強大的巡洋艦，一艘近乎無敵的鐵甲艦，多半是難逃厄運。而一旦作為艦隊中堅的松島號不在的話，那些老舊的巡洋艦是支撐不了多久的。
經過一番痛苦掙扎，伊東祐亨的下令，全艦隊加速轉向，命令本隊第二群盡力降低游擊艦隊的速度，松島號全速出擊，纏住清朝的游擊艦。但是，伊東祐亨顯然沒有注意到聯合艦隊的素質問題，兩個命令幾乎是同時下達的，造成了聯合艦隊本隊的混亂。（日本聯合艦隊9000人中，有大約3000多人是新加入的海軍見習人員，這些人只是從理論上掌握了駕駛戰艦的技術，並沒有實際上鍵操作過。但是與這些人相比，還有將近3000人是連駕駛戰艦的技術又沒有的，只是駕駛過商船，有些人甚至還沒有駕駛過任何船隻，只是因為在造船廠工作過，就被強征進聯合艦隊。真正超過五年軍艦生涯的人不超過兩千人，大部分在各新銳戰艦上，老舊艦隻上只有幾個人作為骨幹，其餘人都是菜鳥海員。）
兩個看起來很合理的命令一下，聯合艦隊本隊亂成一團，加速轉向，盡力降低游擊艦隊的速度，這個在伊東佑亨看來十分容易理解的命令被理解成了好幾個版本。其中比睿號就理解為加速追擊游擊艦隊，轉向以舷側對游擊艦隊，以發揮側舷火力。
這個錯誤的理解，要了「比睿」的命，「比睿」1878年3月建成，屬於早期的二等鐵甲艦。鐵脅木殼，外裝88-137mm的裝甲。在經過十五年的歲月洗禮之後，早已失去了當年的銳氣，淪為末流巡洋艦，只不過因為裝甲較厚，所以才被列為戰鬥艦編製。
而其本身的火力不過是170mm克虜伯炮3門，而且沒有大口徑火炮，中小口徑火炮均為老式架退炮，每分鐘能打出去的炮彈不過幾發。基本上可以忽略不計。被無畏抵近射擊，一枚127mm炮彈直接將鍋爐房炸上了天，接下來「擊遠」250mm炮彈又接連命中，2250噸的「比睿」起火後掙扎了10分鐘後沉沒。
17點25分比睿沒艦上287人219人遇難68人獲救。
「比睿」也不是毫無價值的沉沒，聯合艦隊趁「比睿」被攻擊的時候。重新步好了戰列線，但是倉促排好的陣型有些散亂。
「日本人真是勇敢，但是這樣排列成一排，卻沒有相應的強大火力作保護，這樣的勇敢不過是無謀的勇敢罷了！」
「擊遠」的溫艦長自言自語。下令主炮瞄準最近的『扶桑』艦開火。「擊遠」艦的250mm雙聯裝主炮也發出了怒吼。巨大的水柱不斷在『扶桑』前後升起，『扶桑』艦長新井有貢心驚膽戰，急忙下令走之字路線規避對方強大的炮火。
但是在狹窄的大沽口海域，慌亂間與友艦『武藏』相撞，兩艦艦身互相嵌住，無法機動。而火炮的火力互相遮擋，只能發揮1/4的火力，無法有力嚇阻大清皇家艦隊的靠近。看到這個好機會，擊遠號索性抵近到只有1200米的距離，三分鐘內十二發250mm炮彈直接將這兩艘軍艦送入海底。
17點45分扶桑沒艦上234人229人遇難僅5人獲救。
17點45分武藏沒艦上231人全部遇難。
至此聯合艦隊本隊只剩餘松島號、金剛號、葛城號、大和號、高雄號、築紫號、海門號。而清朝海軍游擊艦隊的三艘戰艦也是傷痕纍纍，擊遠號上84門速射炮僅餘13門，致遠艦艦首2門雙聯裝也被炸毀，無畏艦5座雙聯裝127mm速射炮三座被炸毀。戰況激烈可見一斑。
跟隨日本運兵船隊一起到達大沽口的美國商船「哥倫比亞」號，由於裝載物資多為火炮等不易搬運的物資，被排在最後一個卸船。在大沽口海戰爆發後，為了保證船隻安全，「哥倫比亞」號沒有貿然逃離戰場，而是明智的延海岸線航行，隱蔽停泊在海岸上的一個小港灣內，船員們則登陸，恰好目睹了17時左右的海戰場情景：
「……我們緊靠著岸邊划行，大約劃了一海里半，才到達戰鬥地點的旁側。愈益加重的轟隆聲震耳欲聾，我們在一處高地登陸，攀登上我們所能發現的那個最高點，借助於高倍望遠鏡，對戰場一覽無餘。那確實是很可怕的——一團團又大又濃的黑煙，沒有風把它吹散；透過煙霧，那些巨大的戰艦搖搖晃晃的樣子隱隱呈現，難以分辨清楚，它們猶如許多發怒的巨龍在噴吐火焰；此外還有幾艘軍艦也在燃燒，因為它們已經中炮著火；而壓倒一切的是大炮聲震人心弦，如同雷電交加，響聲不絕……」——詹姆斯amp;#8226；艾倫《在龍旗下》
此時噸位的對比是1.5萬噸對1萬噸，火炮對比是349對128，有時候噸位和火炮是騙人的，一艘十年前的艦艇十年後恐怕連一半的陣鬥力都發揮不出來。聯合艦隊本隊就是被這樣一堆垃圾艦組成的。既然老舊艦隻發揮不了戰鬥力，那麼，新銳的重巡洋艦松島又在做什麼呢？
「松島」的主炮朝後裝在艦尾，而讓副炮前置，日人顯然計劃三景艦組成一作戰單位。追擊時，可用兩主炮；被追時，尚有一主炮可用。倘能品字形把「定遠」、「鎮遠」困在當中，那就更好了。
但是，在三景艦兩艦沉沒的情況下，松島的境地顯得有些尷尬，不得不採用艦尾對敵的方式操作唯一的一門320mm口徑大炮。
因為對方三艘巨艦都覆蓋重甲，120mm速射炮無法給對方致命一擊，所以伊東祐亨將所有的希望寄托在320mm巨炮上。但是，令伊東祐亨無比煩躁的是，這門巨炮卻遲遲無法進入狀態，伊東祐亨低聲問道：
「艦長閣下，為什麼這麼長時間還沒有準備好？」