濟遠巡洋艦（重2300噸、鋼質半鐵甲、炮20尊、時速15海裏）
威遠（重1268噸、鐵骨木殼、炮12尊、時速12海裏）
廣乙（重1000噸、鐵骨木殼、炮3尊、時速14海裏）
敵我力量懸殊，我方勢單力弱。
在此之前1小時，正在搜索前進的日本第一遊擊隊，遙見豐島海麵有汽船兩隻，噴煙南下。但距離尚遠，不能辨認出商船或軍艦。第一遊擊隊司令官坪井航三，立即下令各艦戒嚴備戰。並加快速度，以15節之時速向來船逼進。待駛至5000米距離處，辨認出為北洋艦隊之濟遠、廣乙二艦，即下令作戰鬥準備。
此時，日艦在中國艦隊的南方向北航進。由於豐島附近海麵南寬北窄，對日艦的回旋運動不利。為了占據有利位置。日艦故意向右16度變換，轉舵向東行駛，以便待中國軍艦駛至豐島南側海麵寬闊處，再行轉舵攻擊。
濟遠、廣乙見日艦東去，以為日艦不致挑釁，繼續向前航行。
當駛至豐島南側海麵時，日艦突然轉輪西下，然後掉頭向北，以單列縱陣向濟遠、廣乙迎麵撲來，截住中國軍艦去路。
7時52分，雙方軍艦相距3000米時，日本第一遊擊隊旗艦吉野，突然以左舷炮火向濟遠轟擊。接著，秋津洲在7時55分，浪速在56分，也用左舷炮火向濟遠猛射。
日本海軍發動偷襲，雖然此前我方海軍也有所戒備，但還是大出意外。
戰鬥一開始，日方三艦依仗其速度快、速射炮多的優勢條件，以吉野居先，成魚貫縱陣，用一舷齊射的火力，向中國軍艦猛烈開火。首先，集中炮火，聚攻濟遠，彈密如雨點。
我艦濟遠、廣乙倉促中被迫應戰，但是敵我力量懸殊，我方勢單力弱，我方戰艦立刻陷入可怕的覆滅之危境。
濟遠是1883年下水，1885年秋交付中國使用，由德國的弗爾幹造船廠建造。這個造船廠建造過在當時來說是巨艦的7000噸以上的定遠和鎮遠，但這艘濟遠是在1883年中法戰爭瀕臨爆發時追加訂購的，所以該艦的武器配備不夠理想。
廣乙艦原來不屬於北洋海軍，原名叫“廣東之乙”。清朝南洋海軍和廣東海軍都遠遠不及北洋海軍，所以經常派遣艦隻和人員來北洋學習。廣乙就是來北洋學習的。
濟遠管帶方伯謙是個大有爭議的人物。“貪生怕死的民族敗類”，似乎已經是他萬世不變的標簽。
但是一些學者以最新的研究和分析，這裏麵其實是有很多質疑的可以商榷處。
唐德剛先生對此的研究，最有代表性：
“當炮戰初起時，管帶方伯謙、大副沈壽昌（上海人）正並立於主桅之端的望台上，指揮反擊。瞬間沈大副頭部直接中彈，腦漿迸裂，濺染方氏衣裳。立於前桅望台之二副柯建章亦為敵彈擊中，胸腹洞穿。斯時艦上將士亦傷亡枕藉，計陣亡13人，傷者40餘人，一艦皆血。然我將士並未停止拚搏，一小時之糾纏，我艦連發40餘炮。日艦浪速竟為我連續擊中而傾斜失速！”
“在此一小時拚搏之中，慢說我濟遠以一船敵三艦，縱是以一敵一，我艦亦非其對手。我廣乙船太小，自始即難參戰反擊，在倉促脫離戰場時，終於擱淺自焚。濟遠官兵自知亦難久戰，據說曾詐懸白旗，衝出包圍圈向西南逃避。日艦吉野鼓浪追之，竟為濟遠尾炮擊中要害，死傷枕藉，濟遠終能逃出沉沒之厄運。”
這樣的描述，確實是合情合理。