洋舰队护送分乘新裕、图南、镇东、利运、海定五艘运兵船的铭军十营四千人，向大

发。另外七艘舰艇为炮舰操江、镇南、镇中和鱼雷:二、右三也随行。

午间，北洋舰队护卫运兵船抵大东沟口外，由于港内水浅，并为了保证陆军安全登岸，丁汝昌令镇南、镇中两炮舰和三艘鱼雷艇护卫运兵船进口，致远、广丙两舰停泊口外担任警戒，定远、镇远、济远、广甲、操江、镇南、镇中七艘战舰距口外十二海里下锚，以防止日舰袭击。当天下午。运兵船进口后溯流而上。至登陆地点陆续上岸。由于登陆地点离江口甚远，又辎重甚多，卸运费时。整整一个下午才有少半土兵上岸。于是，丁汝昌下令连夜渡兵卸船，直至次日早晨，十营铭军及炮械、马匹等全部登岸。这样，北洋舰队也就完成了此次护航地任务。

七月三十一日上午十一时北洋水师发现日本联合舰队，丁汝昌立即决定升火以待。挂‘三七二九’旗，命令各降弹，准备战斗，备舰皆发战斗喇叭，音响彻乎全队。日舰以吉野舰为旗舰，桥立、狼速、秋津洲、千代田、扶桑、赤城、西京丸、高雄、筑紫、八重山十一艘战舰参战，对阵北洋水师九艘战舰。这样的阵容已经是中日两国海军仅存地精华所在了，在前两次海战中。北洋水师和日本联合舰队都损失惨重。

严格算起来日本吃亏更多些，对定镇两舰威胁最大地三景舰沉了两艘仅存桥立一艘，但是日本数年来急剧扩充的海军根底还是比较雄厚，此时大东沟海面上日本依然能够拿得出十一艘战舰来和北洋水师拼命。而经历了南大洋海战之后的北洋水师已经有些力竭了。

中午十二时二十分，北洋水师以人字阵队形迎战日本联合舰队。双方展开了激烈地大海战。双方激战至下午六点五分结束，日本联合舰队指挥官中将桦山资纪怕北洋水师越战越勇，更怕在夜幕降临后会遭到北洋水师鱼雷艇的攻击，遂决定终止海战发出撤退的信号。

在这场总共近六个小时的战斗中，双方铁甲舰参战数量最多，持续时间最长，战斗最为惨烈，中日海军都遭受了最沉重的打击的大海战终于在东大洋地落日下结束了。北洋水师定远、济远、广甲、广丙、镇南、镇中、操江七艘战舰和右二、右三两艘鱼雷艇沉没；日本联合舰队桥立、秋津洲、扶桑、千代田四舰被击沉，高雄在战斗结束两个小时后，返航时触礁沉没。

这场大海战惊动了世界，相对于一个月前发生在南大洋的大海战，这次战斗惨烈到了极点，战斗中无论是北洋水师还是日本联合舰队都发生了数次与敌同归于尽的绝命冲击攻击…战斗开始不到两个小时致远为了掩护定远旗舰便冲向秋津洲，因为镇远及时支援两发305毫米炮弹有如神助的击中了秋津洲，其中一发命中弹药库发生剧烈爆炸，这才免去致远同归于尽；半个小时后正在攻击日舰八重山的济远被已经严重受损的千代田相撞，躲避不及两舰同归于尽；广丙使用鱼雷偷袭狼速，鱼雷击中未发生爆炸后撞向狼速，被赶上来的吉野击沉；海战爆发四个半小时后，扶桑掩护桥立与定远相撞同归于尽…