聯合艦隊司令東鄉下令第一遊擊隊的4艘巡洋艦吉野號、浪速號、秋津洲號與高千惠號立刻前去追擊黑森號，務必擊沉之。
黑森號的最高航速隻有18節，比對手低9節，艦長看到窮追不舍的敵艦，在航速的差距下雙方距離越來越近，跑是跑不掉了，打又打不過。隻好升起白旗，希望對方停止追擊，這樣就可以繼續逃跑。
但敵艦依然窮追不舍，聯合艦隊希望能逼降這艘巡洋艦，以壯大艦隊的實力。
黑森號艦長無恥地升起了倭國海軍軍旗，但依然繼續逃竄。
浪速號巡洋艦打出旗語，要求天國軍艦立刻拋錨停艦，否則後果自負。
黑森號艦長隻好下令停止前進。
8點30分，聯合艦隊重創了天國運輸艦隊第一梯隊的洛林號巡洋艦，擊沉了剩餘的3艘護衛艦以及2艘運輸艦。大和艦的戰果最大，炮彈命中率為全艦隊之首，達到了3%。
東鄉派出救援艇隻救了落水的幾個鷹國運輸船船員。
看到漂浮在海麵上的上千天國水兵，聯合艦隊司令東鄉拒不救援，任其自生自滅。有的戰列艦甚至拿這些水兵當作主炮射擊靶子，東鄉亦不阻止。
最終，水兵們都被大浪所吞噬，帶著無限的憤怒沉入海底。
這時，天國運輸艦隊第二梯隊趕到了，掛著鷹國國旗的兩艘運輸船在一艘巡洋艦、三艘護衛艦的掩護下趕了過來。2號艦長仿佛看到了救命稻草。
第一遊擊隊連忙下令分出浪速號、秋津洲號與高千惠號3艘巡洋艦前往攔截。並通知聯合艦隊本陣火速前來支援。
聯合艦隊司令東鄉連忙派出第二遊擊隊前往支援，金剛號、比睿號、榛名號以及霧島號四艘高速巡洋艦左滿舵，從橫隊切換到利於行軍的縱隊，加速到30節的最大航速前往攔截。本隊第一群陣、第二群陣也開始變換隊形，開足馬力前往圍攻。
黑森號艦長連忙下令加大馬力逃竄，第一遊擊隊旗艦吉野號巡洋艦前來追擊，兩艦展開激烈的炮戰。吉野號的四門155毫米主炮射速較快，達7發/分，打的黑森號濃煙滾滾，狼狽不堪。但炮彈隻有45公斤，威力不夠，始終無法造成致命傷。
1小時後，黑森號巡洋艦進入到淺海，艦體重吃水深的吉野艦害怕擱淺，於是停止追擊。黑森號艦終於逃出敵艦的追擊。
不幸當作替死鬼的兩艘運輸船被聯合艦隊擊沉，阿爾薩斯號巡洋艦、三艘護衛艦在炮戰中寡不敵眾，都被擊沉。
黑森號巡洋艦抵達旅順軍港時，艦長謊報戰績，聲稱此次英勇作戰，擊沉吉野號巡洋艦，被上級嘉獎，真是無恥至極。
海戰結束後，聯合艦隊司令長官東鄉向大本營發電報彙報：“托陛下洪福，25日10點，聯合艦隊在豐島海麵取得重大勝利，擊沉天國三艘巡洋艦、六艘護衛艦以及四艘運輸船，大和艦表現尤為突出，我方艦隻無一沉沒。”
接到海戰初戰告捷的消息後，皇宮和大本營裏沸騰了。