但是高潮在戰鬥進行至午後3時30分左右出現。
就在此時，定遠所發之兩枚30厘米半口徑大炮，命中日本旗艦鬆島右舷下甲板第四號炮位，擊中4號火炮炮身，繼續穿過上甲板和右舷側。另一發炮彈命中4號炮的鋼盾，把120毫米阿姆斯特朗火炮炮身彎曲拋出，引起堆積在甲板上的彈藥爆炸。
“霎時如百電千雷崩裂，發出淒慘絕寰之巨響。不一會兒，鬆島劇烈震蕩，船體傾斜。烈火百道，焰焰燭天；白煙茫茫，籠蔽滄海，死傷達84人，死屍紛紛，或飛墜海底，或散亂甲板，骨碎血溢，異臭撲鼻其慘瞻殆不可言狀。”
日人平田勝馬在他所著的《黃海大海戰》一書中，記述鬆島中彈時的慘狀寫道：
“……頭、手、足、腸等到處散亂著，臉和脊背被砸爛得難以分辨。負傷者或俯或仰或側或臥其間。從他們身上滲出鮮血，黏糊糊地向船體傾斜方向流去。滴著鮮血而微微顫動的肉片，固著在炮身和門上，尚未冷卻，散發著體溫的熱氣。此情此景，已經使人慘不忍睹。但更為淒慘的，是那些斷骨……這不是普通的小炮彈，而是三十厘米半巨彈的爆炸。因此，被擊中的人，自然要粉身碎骨，肌肉燒毀，形跡無存，僅餘斷骨而已。這些斷骨，已無皮肉，好像火葬場火化後拾到的白骨……”
鬆島遭此二彈，官兵死傷達“一百一十三人，占定員人數的百分之三十二”。艦上炮手死傷殆盡，伊東佑亨隻得把軍樂隊員拉上湊數。但各炮已毀不堪用，艦體損傷嚴重，舵機毀壞失靈，完全喪失作戰能力。
但是，我們需要注意的是，擊中鬆島號的第一枚30厘米半炮彈其實是一枚實心彈，傷害有限。而第二枚炮彈是裝填了90磅黑色火藥的爆破彈，但造成如此大威力，隻是因為引爆了鬆島艦艇上裝有下瀨炸藥的炮彈。
我們可以設想一下，如果擊中鬆島二彈的都是裝有新式下瀨炸藥的炮彈，如果北洋海軍全部都使用了裝有新式下瀨炸藥的炮彈，甚至隻是使用裝填黑火藥的爆破彈而不是實心彈，那麼曆史將會發生怎樣的戲劇性改變？
大東溝血戰，北洋海軍其實已經真的是盡責，而且是真的做得很好了！沒有扭轉戰局，沒有擊沉一艘敵艦，那不是他們的責任。
引爆的下瀨炸藥讓日本水兵自作自受。恐怖的大火和置人於死命的濃煙讓鬆島艦麵臨燒毀沉沒的危險。
然而，似乎是奇特不可理解的天意，就在此時，晴朗無風的海麵，不可思議地刮起了風，吹散了炸藥燃燒的毒煙。
午後4時許，日軍救火隊終於得以進入船艙，勉強把火撲滅。鬆島旗艦終於避免了沉沒的厄運。但是鬆島損傷嚴重，完全喪失戰鬥力和指揮力，伊東佑亨隻好掛起“不管旗”，命令各艦自由行動。伊東佑亨不得不臨時將橋立改為旗艦，以代鬆島。