日本海軍聯合艦隊，乘夜向北洋艦隊航進。
1894年9月16日午後5時，日本聯合艦隊司令官伊東佑亨按巡弋計劃率本隊、第一遊擊隊及赤城、西京丸等大小軍艦12艘，由漁隱洞錨地出發，向黃海北部一帶遊弋。日本艦隊航行序列是第一遊擊隊為先導，本隊繼之，赤城、西京丸隨本隊右側航進。傍晚7時，落日已盡，夜色朦朧。日本海軍聯合艦隊變換路線直向海洋島方向航進。此時，中日兩國艦隊雖已相距不遠，但彼此都還不知對方的位置所在。
1894年9月17日4點30分，黎明時分，夜色的灰暗已經開始慢慢如潮水般退去。大東溝外海麵北洋艦隊的水兵們已經起床了。
4點40分是點名報到的時刻，北洋水兵們精神抖擻，在甲板上列隊。
4點50分，水兵們開始維護艦艇，用一種被稱為“聖經石”的石塊打磨甲板。
5點42分，太陽從東方海麵升起。這是一個晴朗無風的好天氣。
6點25分，在打掃完艙麵和甲板後，士兵們開始早餐。
1894年9月17日晨，天色明淨，水波不興，朝霞映海，波耀黃金。
7時許，中國運兵船載運的陸軍及武器、輜重，全部起卸上岸完畢。完成任務後的輕鬆心情，使北洋艦隊水兵們流露出愉快的神色。足穿長筒布靴，外衣上綴有龍徽彩紐的軍官們，在悠閑地憑欄遠眺，欣賞著海上景色。
同平常一樣，自9時起，艦隊開始戰鬥操練，炮手們反複進行射擊演習。
定遠艦右舷處的姊妹艦鎮遠艦上，曾畢業於美國安納波利斯海軍學院，原美國海軍少校，自願加入北洋艦隊，當時擔任鎮遠艦副管駕的美國人馬吉芬記載：
“自豐島海戰後，數周以來，北洋海軍戰士們渴望同敵人決一勝負，以雪廣乙、高升之恥，士氣旺盛，求戰心切。”
然而，與士兵們的熱血雄心相對照的，卻是北洋艦隊的高級軍官們謹慎凝重的心情。這一點當時服務於定遠艦上的英國人泰勒有著深刻的印象。他敏銳地發現，北洋海軍下級官兵士氣正旺：
“呈欣欣之色者，大率為水手。彼等舉動活潑機敏，以種種方式裝飾其火炮，若不勝其愛護者，其向往之情盎然可覺。”
不過，泰勒的回憶中因為私人恩怨原因對北洋艦隊的高級軍官們多有不實的詆毀，這在史學界中造成了多年的混亂，使人們對於北洋艦隊的這一場英勇壯烈令人肅然起敬的戰鬥形成多年的誤解，直到近年，這一片曆史的迷霧才慢慢散去透出真相。
盡管是這樣，泰勒也非常清楚，北洋艦隊的高級軍官之所以“不若水手之歡忭”的原因，並非是因為怯戰，他們隻是更為清醒地認識到中日海軍當下實力的強弱和差距，“熟知己方之所拙”。高級軍官的這種沉鬱，是深切的憂患意識，正所謂在戰術和技術的細節上重視敵人，知道他們肩負的責任，知道那些光榮與夢想深藏於其中的苦難和擔當。
因此，豐島海戰後，北洋艦隊將士無不銳意備戰。戰鬥準備頗為充分。各艦總結濟遠、廣乙在豐島海戰的教訓，將艦上舢板全部撤除，僅餘六槳小艇一隻。此舉一則避免戰鬥時引起火災；二則“表示軍艦運命，即乘員運命，艦存與存，艦亡與亡，豈可有僥幸偷生之念。”為防止戰時引起火災，各艦均將不必要的木具、索具等易燃物品移往他處。又接受濟遠在豐島海戰時，因炮彈碎片飛散入炮膛內爆炸，造成炮長以下7人死亡，14人受傷的慘痛教訓，將各艦上12寸口徑的克虜伯炮一律拆掉，僅留艦首、艦尾的6寸火炮，以免本艦發射重炮時空氣震蕩，影響炮手安全。並以吊床作為保護速射炮手之用，吊床已被折疊到軍艦兩舷中的舷牆內，為的是戰時能起到一定抵禦彈片作用。各艦均塗上難以識別的鐵灰保護色。沿艙麵要害部位四周堆積3尺至4尺高的沙袋。又以煤袋配置衝要地點，以補沙袋的不足。沙袋內側放置百發以上的實彈及榴彈，以便迅速供應發射之用。
在懸掛著五色團龍提督旗的定遠艦上，丁汝昌發布命令，要求各護航艦艇做好準備，在中午12點左右，護衛運輸艦艇返航，返回旅順。此事在李鴻章幕僚姚錫光《東方兵事紀略》中有記載。
完成護航運載任務就立即準備起程，馬不停蹄打道回府，這顯然反映了丁汝昌內心催迫和焦慮的心情。可以分析出丁汝昌的擔心，他是不願過早與日本海軍主力相遇。他完全理解士兵們的勇敢和無畏，理解他們壯誌渴血的萬丈雄心，但他內心的憂慮和難解的複雜無法與下屬分享。