太平洋戰爭爆發後，日本海軍幾乎全部投入進去，中國附近海域壓力驟減，國民政府也將剩餘艦艇重新組合，重組了幾支海軍艦隊，其中就有曾經有著輝煌戰績的第四艦隊，陳策也被任命為第四艦隊司令。
收到日本海軍北方艦隊主力即將到來的消息後，陳策的第四艦隊隻有“中山”和“衛國”兩艘巡洋艦、以及一些護衛艦和魚雷艦，自知實力不如對方，陳策決定使用廣州海戰中使用過的“核桃殼”陣和三招殺手鐧應對。
首先，他將近二百艘被征用的商船、漁船以及拆去艦炮的舊軍艦，滿載巨石沉下江底，僅留下一條自己才知道的狹窄航道。水麵加布多道水雷防線，僅大連港水道就布雷2000餘枚。
其次，加緊修台護壕，布設火炮。陳策從附近采購一批水泥和鋼板，加強防護炮台工事。
大連港被陳策布防為三線：最外端的港灣炮台為第一線，港浦炮台為第二線，港興、港隆炮台為第三線。
按正常布防，應該是大炮在後，小炮在前，陳策自知力量不足，想出一個外硬內空的“核桃殼”奇陣：把炮台重火器，即鬼子被擊退後留下的岸防大炮統統部署在前沿，而後麵的炮台隻裝備輕型火炮，用於打擊繞到港灣和港浦背後的敵艦。
鬼子留下的岸防大炮炮身長、管壁厚、射程遠、威力大，雖然在戰鬥中有些損壞，但經過維修後，仍然保持著強大的火力。備足彈藥兼訓練好炮手，依托險峻地形，成為陳策退敵的強大武器。
陳策還緊急從進入大連的部隊中征調了一批高射炮配備了三個連，置於要塞各防空要點以加強防空火力。
1944年4月11日下午16:00，幾架日軍飛機飛過來，陳策立即意識到情報有誤，日軍出動的北方艦隊裏還隱藏著航空母艦。日軍飛機低飛偵察大連港，陳策命令部隊用高射炮射擊，日機退去，隨後轟炸機飛臨轟炸，大連港海戰拉開序幕。
外巡船傳來消息，證實了陳策的猜測，日軍北方艦隊中果然有一艘航空母艦“鬼丸號”，陳策並沒有膽怯，而是利用三線防禦的岸炮和艦炮配合，加上士兵對水道熟悉，隻要日艦靠近炮台，便隨時發炮射擊。“中山”和“衛國”兩艦巡洋艦雖然比不上日軍的戰艦，但在自己熟悉的海域行駛，依托密布的島礁和曲折航道活動，機動靈活，日軍始終難識其蹤而顧慮重重。
日軍屢次使用飛機偵察，主陣地炮台均有高炮掩護，不敢低飛，效果不好。4月12日，因為立功心切，一架日機硬闖守軍高射炮密集區，當即中彈墜毀。
龐大的日軍艦隊陳兵大連港外海，和第四艦隊對壘五天，始終再難逾越半步。指揮此次戰鬥的日軍北海艦隊參謀長中澤佑海軍少將，命令“那智號”重巡洋艦和“風號”、“雨號”驅逐艦繞道旅順，試圖從那裏打開缺口，卻被旅順的國民黨軍隊依據要塞和密集炮火擊退，“雨號”驅逐艦甚至被炸得傷痕累累，失去戰鬥能力。
見到旅順港堅固難攻，中澤佑命令部隊轉而尋找其他突破口，頻頻攻擊周圍島嶼和軍事要點，卻始終無法撕開缺口。
4月17日下午，“中山”和“衛國”兩艘巡洋艦因與指揮部聯絡不暢誤對空開火。中澤佑收到這個重要情報後，根據高射炮的炸點，推斷出第四艦隊兩艘主力艦的錨地，當晚就派出風號、雷號、電號三艘驅逐艦乘夜潛伏在大連港北部鑽石灣附近。
18日拂曉，“中山”號和“衛國”號例行巡邏，“中山”號領先，“衛國”號跟後，從大連港出發向北部的龍頭山炮台航進，至鑽石灣附近，前方的“中山”號瞭望兵發現3艘敵艦黑影，急以信號報告指揮部及“衛國”號。
日艦顯然有備而來，“中山”和“衛國”兩艘巡洋艦還沒有擺開戰鬥隊形，日軍的炮彈已經劈麵而至。
“中山”號連忙用艦前唯一的頭炮還擊，可開戰不久，艦體就被擊中，舵鏈中斷，戰艦不由自主地依慣性向外衝去。
“衛國”號接到信號，炮兵全體就位，加速前進，向敵艦攻擊。
日艦分兵，以“風號”、“雷號”攻擊“中山”號，“電號”集中火力攻打“衛國”號。這時，坐鎮大連港的陳策才接報，命令海拔140米的鑽石灣鑽石山炮台立即開炮。
霎時間，海麵上炮聲震天，硝煙彌漫。“電號”上的8門16厘米大炮接連向“衛國”號開火，“衛國”號上的4門15厘米主炮命中“電號”多炮，其中一炮直接打中它的煙囪，可惜炮彈沒有爆炸。不久，“衛國”被嚴重擊穿進水，支撐不住了，隻好轉舵撤退。