清光绪二十年（1894）八月，日本重兵包围平壤，平壤清军告急，清政府决定将驻防大连一带的刘盛休所部铭军10营4000多人由海路运往大东沟，再转由陆路赴朝。八月十六日（9月15日）午夜，铭军搭乘新裕、图南、镇东、利运、海定5艘运兵船由大连起航，北洋水师提督丁汝昌率北洋水师主力护航，其舰队编制为：定远、镇远两铁甲舰；致远、靖远、经远、来远、济远、超勇、扬威、平远8战舰；广甲、广丙2辅助舰；镇南、镇中2炮艇；另鱼雷艇4艘。定远为旗舰。十七日夜，北洋舰队护送运兵船抵达大东沟。定远等10战舰泊于港外，平远、广丙泊于港口，镇南、镇中及鱼雷艇护送运兵船入港。铭军连夜上岸，安全到达目的地。但此时平壤已经失守，铭军无法起到应援作用。在日本陆军大举进犯平壤之际，日本海军也积极寻求与中国海军决战。日本中将司令长官伊东？亨得知北洋海军出航的消息后，立即率领日本联合舰队的松岛、严岛、桥立、扶桑、千代田、比睿、赤城、西京丸、吉野、浪速、高干穗和秋津洲12艘战舰驶向黄海北部，决心重创北洋海军，夺取黄海制海权。十八日上午10时30分左右，北洋舰队正准备起锚回航，突然发现西南海面耸起一簇簇黑烟，一队战舰疾驶而来。丁汝昌断定是日舰，下令准备战斗。午后，日舰呈进攻队形逼近北洋海军。泊于港外的北洋10战舰迅即起锚，编队迎敌。日舰利用航速快、机动性能好、快炮多、攻击力较强的优势，成单纵队汹汹扑来，吉野、高千穗、秋津洲、浪速4艘航速最快的巡洋舰为第一梯队，伊东？亨乘坐旗舰松岛号率本队8战舰紧随其后。丁汝昌下令北洋水师变换队形，以夹缝雁行小队阵迎敌，10战舰编为5个小队，每两舰为一队，一舰居前为队长，一舰在其右后策应，各舰应始终以舰首向敌，借以发挥主炮的威力。但丁汝昌未等舰队阵形最后完成，即率队迎击，因此，北洋海军实战中是以接近“人”字状的阵形与日军交战。定远、镇远两铁甲舰居中，两翼向后展开，靖远、致远、广甲、济远为左翼，来远、经远、超勇、扬威为右翼。这一阵形把航速不同的战舰混合编队，造成彼此牵制，丧失了各舰机动攻击的机会。12时50分，中日舰队相距约5000多米，定远首先发炮轰击日舰，北洋其余各舰亦相继开炮，但多未命中目标。

 

    日舰也向北洋海军猛烈射击，在舰桥上指挥作战的丁汝昌受伤，右翼总兵、定远管带刘步蟾遂代为指挥。日军慑于定远、镇远两铁甲舰主炮的火力，迅速从北洋舰队阵前驶过，攻击北洋水师较为薄弱的右翼，扬威、超勇相继中弹起火。14时30分超勇沉没，扬威驶出阵外救火，复又搁浅，失去了战斗能力。此时，北洋海军泊于港口的平远、广丙两舰和两艘鱼雷艇已赶到战场参战，但火力不强，未能缓解北洋舰队右翼的严重态势。当日舰攻击北洋舰队右翼时，航速较慢的比睿和赤城掉队，正好被北洋水师截击，受到重创。西京丸亦受重伤，慌忙出逃。日舰第一梯队在击沉超勇后，旋即回航，再度发起进攻；日舰本队则绕至北洋舰队背后，实行两面夹击，避开定、镇两舰的巨炮，用快炮猛轰北洋海军左、右翼小舰。北洋舰队腹背受敌，各舰难以保持原有阵形，陷于混乱，逐渐处于不利的境地。面对日舰猛烈的炮火，北洋广大官兵士气高昂，特别是邓世昌率领的致远号官兵更是英勇无畏。邓世昌（1849―1894），字正卿，广东番禺人，福州船政学堂毕业，光绪十三年任致远号管带，次年晋升总兵。战斗中他鼓舞将士浴血奋战，当看到敌舰火力危及定远时，毅然率舰驶出阵形之外，用舰身护住定远，与日舰激战。不久，致远多处中弹，弹药将尽，邓世昌毅然下令开足马力，向迎面驶来的日舰吉野撞去，沿途鸣炮，不绝于耳，以求与吉野同归于尽，保全全军。吉野慌忙躲避，日舰第一梯队集中火力瞄准致远，连连轰击，数发炮弹同时命中致远水线，致使其舷旁鱼雷发射管内一枚鱼雷爆炸，右舷随即倾斜，15时20分许沉没，邓世昌等250名官兵除7人遇救外，全部壮烈牺牲。致远沉没后，北洋舰队左翼的济远和广甲处境孤危。开战后，济远累中敌炮，伤亡20余人。济远管带方伯谦“先挂本舰已受重伤之旗”，及见致远沉没，遂转舵西驶，遁回旅顺。广甲管带吴敬荣也随之而逃，因慌不择路，偏离航线，搁浅于大连湾的三山岛外，吴敬荣弃舰上岸。两天后，广甲也被日舰发现击毁。济远、广甲的出逃对战局影响甚大，此后日舰第一梯队转而攻击经远。经远被划出阵外，以一敌四，孤军作战。管带林永升（1853―1894）临危不惧，率将士拼死应战，终因孤立无援，中弹身亡。经远火势陡发，也被日舰击沉。不久，靖远、来远因中弹过多，不得不退出战斗，避至大鹿岛附近紧急抢修。平远、广丙及鱼雷艇因尾追单独逃跑的西京丸而被日舰阻隔，不能及时归队。此时北洋海军只有定远和镇远两主力舰与日舰本队松岛等5舰进行艰苦的鏖战。定远虽受重伤，多次起火，全体将士仍然顽强抵抗，激愤异常，毫不畏惧。双方激战良久，定远所发重炮命中敌旗舰松岛号，日军死伤约100人，使其失去指挥能力，伊东？亨只得下令各日舰自由行动。

    不久，靖远、来远抢修完毕，重新投入战斗。靖远看到旗舰定远桅杆断裂，不能升旗发令，便代为集队，指挥各舰绕击日军。此时，泊于港内的镇南、镇中两炮艇也赶来助战；平远、广丙及各鱼雷艇亦迅即折回。伊东？亨看到松岛已经瘫痪，吉野失去战斗能力，其它日舰亦有伤亡，继续战斗将对日军不利，于是在17时30分左右下令日舰向东南撤逃。北洋水师见日已暮，弹药告竭，于是编队返航，回到旅顺。黄海海战历时五小时，规模之大，时间之长，为近代世界海军史上所罕见。海战的结果：北洋海军致远、经远、扬威、超勇、广甲5舰被击沉，来远等舰受重创，将士伤亡800余人；日本联合舰队松岛、吉野、比睿、赤城、西京丸5舰受重创，死伤约300人。此次海战，日军虽未达到聚歼中国北洋海军的目的，但此后黄海制海权基本被日本海军所控制，对整个甲午战争的进程产生了重大影响。