1894年9月16日北洋水师抵达鸭绿江口的大东沟。部分舰艇担任警戒其余10艘主力舰在口外12海里的大鹿岛东南下锚。

　　 1894年9月17日8时运兵船卸载完毕。9时北洋水师舰队起航“巳时操”。

　　 10时23分联合舰队第一游击队发现因使用劣质煤而冒出大量黑煤烟的北洋水师。发出信号“东北方向发现三艘以上敌舰”

　　 11时30分，北洋水师镇远舰桅楼上的哨兵发现日本舰队

　　 12时05分，联合舰队第一游击队在先以吉野号为首，本队在后呈单纵阵，接近北洋水师

12时20分，北洋水师在行进中由双纵阵改为横阵旗舰定远位于中央，其余各舰在其左、右依次展开舰队呈楔形梯队。但丠洋舰队初衷是排成紧凑的夹缝雁行阵而实际则排成松散横阵，类似“人”字形原因有三种猜测，一种是北洋海军各舰传令兵传递命囹发生错误；一种是部分北洋海军将领怯战而缩于阵后；而最接近事实的猜测是计划位于阵型两翼的战舰（济远，广甲超勇，扬威）基本为航速缓慢的老舰却需要航行最远距离达到两侧。在没来得及完成阵型部署的情况下战斗已经打响。

　　 鸭绿江口外海大鹿岛海域，集中了两国几乎全部主力舰艇

　　 12时50分，双方舰队相距5300米北洋水师旗舰定远舰首先开炮。联合舰队第一游击队在距北洋水师5000米處即向左转弯航向北洋水师右翼。联合舰队航向北洋水师右翼冒险将舰队暴露于北洋水师阵前。

　　 12时53分联合舰队旗舰松岛开始发炮还击。定远主桅中弹信号索具被炮火所毁（一说因战船老朽发炮时震塌飞桥），在飞桥上督战的丁汝昌身负重伤

　　 从此时起，北洋水师各舰除能随定远进退之外已经失去了指挥。

　　 13时左右第一游击队炮击北洋水师右翼超勇、扬威两舰。

　　 13时20分北洋水师超勇、扬威起火。联合舰队本队航速较慢的比睿、扶桑、赤城成为北洋水师的打击目标比睿、赤城受重伤。第一游击队左转回救两舰。夲队右转形成夹击阵势。

　　 14时20分日舰西京丸中弹起火退出战场。北洋水师超勇沉没扬威重伤驶离战场搁浅(有记载被济远撞沉于浅海)。

　　 14时30分北洋水师平远号命中日舰松岛（法制的日本战舰松岛号，在中日甲午战争之后的北洋水师中是日本联合舰队的旗舰）也被其所伤并引起火灾，暂时退避15时04分，北洋水师旗舰定远中弹起火

　　 15时20分，第一游击队集中打击北洋水师突前的致远号致远号（管带邓世昌）沉没。济远、广甲在致远沉没后径直驶回旅顺（广甲在途中触礁搁浅，之后丁汝昌先后派遣济远号、金龙号拖船前往牵引均未成功，于是就地将其炸毁）北洋水师已无法保持战斗队形。

　　 15时30分联合舰队旗舰松岛被击中，并引起堆积在甲板上的弹药爆炸

　　 16时10分，北洋水师靖远、来远受伤退向大鹿岛。联合舰队旗舰松岛发出了“各舰随意运动”信号

　　 17时左右，北洋水师靖远、來远经抢修恢复战斗力靖远代替旗舰升起队旗，收拢各舰

　　 17时30分，北洋水师经远（管带林永升）沉没联合舰队发出“停止战斗”嘚信号，脱离战斗