秋津洲沉沒后，坐鎮松島號的伊東佑亨的臉色已經變得蒼白：“第一游擊隊只剩下高千穗了，日本最精銳的2艘巡洋艦已經全部沉沒了，而北洋僅僅損失了一艘10年艦齡的超勇號撞擊巡洋艦！”
戰斗進行到下午2點鐘，日本艦隊又付出了三景艦之一橋立號的沉沒，以及高千穗號的撤出戰斗的代價，僅僅重創了經遠號一艘裝甲巡洋艦。
經遠號管帶林永升由于裝甲堡的防護漏洞被一枚120毫米口徑炮彈擊中，英勇犧牲。幫帶陳榮也已經多處掛彩，不過仍然在奮力對松島號開火。
2點30分，經遠號最終消失在了大東溝的海面上，只剩下陳榮升起的最后的信號旗：“望各位同學奮勇殺敵，為經遠報仇。”
讀完經遠的最后信號后，從來不會掉淚的鄧世昌的眼眶也漸漸地濕潤起來：“給迎遠騰遠發信號，打開強壓通風，加速到18.5節，我們從背后包抄日軍本隊！為經遠報仇！”
剎那間，為經遠報仇成為了北洋海軍將士們的唯一想法，定遠、鎮遠那恐怖的305毫米主炮一直在不停地怒吼著，一發接著一發的炮彈落在了松島號的周圍，松島號那門320毫米主炮早就不能射擊了，剩下的單舷火力也就和廣甲號差不多，沉沒是早晚的事情。
“不好了，北洋海軍的快速艦隊在我們的10點鐘方向！我們被包圍了！”松島號的大副絕望地喊道。
“弟兄們，給我狠狠地打！擊沉松島！為經遠號報仇！”鄧世昌怒吼道。
接著，一門門254毫米主炮對準了松島號，密集的彈雨不斷地射向松島，僅僅一分鐘，松島號就被命中了1枚254毫米炮彈和3發152毫米炮彈，松島號的前甲板已經基本上被炮彈洗干凈了。
最后還是從定遠號打出的一發高爆榴彈命中了松島號的彈藥庫，才最終終結了這艘日本聯合艦隊的旗艦。旗艦的沉沒對于日本聯合艦隊殘部的打擊是顯而易見的。失去統一指揮的聯合艦隊戰艦們只能各自為戰了。
半個小時后，三景艦的最后一艘嚴島號和比睿號巡洋艦遭到北洋魚雷艇隊的福龍、左一、右二、右三的持續雷擊，被命中多發魚雷，最后都沉入海底喂魚了。
而西京丸號則就更倒霉了，被隨后趕來的平遠號和廣乙號實施了跳幫戰術，日本海軍軍令部長樺山資紀以下263人被俘。
當看到西京丸號掛起清國國旗時，已經千瘡百孔的扶桑號鐵甲艦上面的水兵們都知道，聯合艦隊完了，于是便找到赤誠號，狼狽不堪地逃走了。
雖然平遠號和廣乙號試圖追擊，但是炮彈命中率都不高，最后只得停止追擊。這也宣告著舉世矚目的大東溝海戰的結束。
當平遠號和廣乙號以及西京丸號回來后，北洋各艦的將士們紛紛鳴炮，慶祝這場偉大的勝利。北洋海軍以損失經遠號、超勇號和靖遠號失去動力，傷亡350人的代價，取得了擊沉日本聯合艦隊吉野號、秋津洲號、松島號、橋立號、嚴島號、比睿號，俘虜西京丸號，斃傷日軍2300人，俘虜263人的輝煌勝利，將黃海的制海權牢牢地握在了手中。這場人類歷史上第一次蒸汽機鐵甲艦隊的決戰，以北洋海軍的輝煌勝利而告終。
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