回來接著說日艦。「秋津洲」，排水量3150噸，火炮22門，航速19節。「浪速」排水量3709噸，火炮24門，航速19節。任意一艘日艦的作戰能力都超過中國兩艦之和，更何況日艦是有預謀的偷襲，準備充分。
可中國海軍勇士們並末被氣勢洶洶的日軍嚇倒，而是奮戰強敵，鬥志昂揚。炮手們聚集在後主炮位上，有的裝填炮彈，有的拉動炮栓，有的操炮瞄準，仇恨的烈火在每個水兵的胸中燃燒！
此時「濟遠」艦管帶方伯謙待在甲板最厚處，甲板上由大副沈壽昌指揮水兵奮勇開炮，「濟遠」的炮火雖多次擊中「浪速」，但沈壽昌也被炮彈擊中，壯烈殉國。二副柯建章繼續指揮，亦殉國。此時「吉野」加大了攻勢，「濟遠」前主炮已不能用，用後炮邊開火邊撤退。「廣乙」向「吉野」發射魚雷，被「吉野」避開。隨後「秋津洲」一炮將「廣乙」的魚雷發射管擊毀，但「廣乙」仍發炮還擊，擊中「浪速」左舷，不久「廣乙」因傷勢過重撤退。管帶林國祥等70人因「廣乙」無法開動，於是在岸邊將其自沉，他們隨後被日軍俘虜。
當「濟遠」、「廣乙」鏖戰牽制日軍注意力時，「操江」和「高升」兩艦已到豐島海面。日軍的目的就是截擊清國運兵船，眼看戰役目的就要泡湯，日軍隨即調整部署：以「吉野」追「濟遠」，「秋津洲」截擊「操江」，「浪速」對「高升」號，三艦分頭行動。
當「吉野」追到離「濟遠」2500米時，意外發生了。貪生怕死的管帶方伯謙從信號艙拿出一面白旗後衝出艙外，拚命順舷梯往上爬。他頭不敢抬，眼不敢看，豬尾巴辮子在海風中飄蕩。他把白旗高高地懸掛在空中，並掛上日本國旗。第一游擊隊司令坪井航三看見「濟遠」升起的白旗，並沒有停止追擊，眼睛裡射出兩道凶光：「用速射炮把它打沉！
「吉野」的速射炮轟隆隆幾聲響，炮彈落在「濟遠」右舷的海里，頓時掀起幾個沖天水柱！水兵王國成和炮手們面對敵人的炮火，看到方伯謙的卑鄙行徑，個個摩拳擦掌。王國成轉身從炮塔工具箱拿出一把鉗子，衝上艦橋，「咋咳」一聲，將掛白族的繩索絞斷，狠狠地將那面可恥的白族扔進海里。接著向水兵們說：「弟兄們，方伯謙伯死，我們打，他明知擅自開炮是要砍頭的，但他全然不顧，巍然屹立在炮位上指揮炮手向「吉野」還擊，頃刻間，大海在呼嘯，炮火在轟鳴！
此時轟隆一聲，驚天動地，震耳欲聾，「濟遠」艦被一炮擊中，船上呼天喊地，聲音蓋過了「吉野」轟隆隆的怒吼。
不久，「濟遠」的水兵冷靜了下來，投入了激烈的反擊，一串串炮彈山崩地裂般射向「吉野」，「吉野」的前主炮當即被炸毀。幾具日本水兵的屍體橫七豎八躺在甲板上，船艙升起滾滾濃煙，坪井航三見勢不妙，下令：「右轉舵5度，撤退！」「吉野」調轉船頭，狼狽地朝東北海面逃竄。王國成眼看「吉野」要跑，想發射炮彈把它打沉。正在這時，一直躲在艙內甲板最厚處的方伯謙跑到甲板上，惡狠狠地制止他：「王國成，你安分點！朝廷要求和，你卻要開戰，你腦後的反骨跟你爹一樣。哼！當心你的腦袋！」
王國成呵斥方伯謙：「我爺倆只知道做堂堂正正的中國人，而不是像有些人那樣做貪生怕死之徒。」方伯謙一聽就急了：「你說誰貪生伯死？好，聽我命令：一、王國成違反朝廷懿旨，私自開炮挑戰。二、王國成的老子當過長毛(太平軍)，是大清心腹之患。三、王國成平日散布太后將辦海軍的錢挪用輕漪園(頤和園)的謠言。鑒於此，我當眾宣布開除王國成！」眾水兵聽後都用仇恨的眼光盯著方伯謙，這時王國成說：「我王國成想當個好水兵，為國效力，現在眼睜睜不讓打敵人，這份皇糧吃得對不起祖先，不讓干就不干，算我王國成跟錯了主子。」
戰後王國成賦詩：「若問將來何所事，甘將熱血灑北海。朝懷壯志心憂慮，暮念前程意已灰。效命疆場從此始，義無反顧裹屍還！」王國成被開除了，方伯謙得逞了，他最終駕駛「濟遠」逃到了施順。
「吉野」說完了，該說追「操江」的「秋津洲」了。「操江」號收到「濟遠」的信號後也開始撤退，但因航速只有9節，11時37分，「秋津洲」追上「操江」，發空炮威脅，管帶王永發將機密文件銷毀。敵艦又發一炮，「操江」投降，83名官兵被俘。此時碩果僅存的「高升」號向牙山前進。「浪速」船長東鄉平八郎(他曾在英國學了8年海軍，與劉步贍是同學)用旗語讓「高升」號拋錨，隨後他將所有火炮對準「高升」號。日軍非法登船檢查，見船上有清軍，東鄉平八郎要此船隨日軍航行，但清軍拒絕投降。「高升」號的英國船長稱該船出發時中日並未開戰，應同意該船回到原出發港。這是國際公法允許的合理建議，但是東鄉平八郎無視國際公法，下令攻擊。
距「高升」號僅105米的「浪速」向「高升」號發射魚雷，「高升」號鍋爐爆炸，清軍臨危不懼，端起步槍還擊，作最後的抵抗。只見一片熾熱的火焰從「高升」號升起，冒著滾滾黑煙，火勢蔓延開去，沿著甲板一路爆炸，碎片朝四面八方飛去。「高升」號沉沒了。千餘官兵僅250人獲救，800人冤沉海底。13時30分，「高升」號沉沒在豐島西南的波濤中，大多數清軍落水後被日軍槍殺。此戰日本切斷了牙山清軍與國內的海上交通線，使牙山清軍情況更加不妙。
豐島海戰就這樣結束了。蘇聯海軍總司令戈爾什科夫說：「日本對中國不宣而戰，由於敵對雙方為海所隔，這就在相當大程度上決定海軍在這場戰爭中最為重要的作用。」美國「芝加哥」號巡洋艦艦長摩翰說：「整個事情說明一個問題，即穿越深海水域作戰對於較弱的艦隊是極困難的事，除非對作戰水域掌握牢牢的制海權。清國的戰役目的是否能實現尚不明確。然而問題在於他們為了運送登陸部隊而冒如此大風險是否值得。從海軍理論上講，清國艦隊在如此貼近海岸線的淺水水域作戰是愚蠢的，這也是日本艦隊沒有對清軍防線進行穿插的原因。否則他們也會進入淺水區，使自己的行動受羈絆。對於現代海軍而言，這次海戰非常重要。」