五点五分总司令东乡下令日军开始出击，随后一小时内开始尾随俄军。十一点十五分的时候日俄双方开始交火，但只是相互试探。随后日军继续尾随俄军，因为开始便被日军占领了先机，俄军的士气变得低落。十一时三十分的时候，俄军总司令决定改变阵型，但是由于命令到达的时间不同，导致俄军的阵型被打乱，直至日俄双方的距离为10海里的时候，俄军的阵型仍旧处于混乱之中。下午二时五分，日军将阵型转为了U形之后集中火力向俄军进攻。之后的俄军便开始节节败退。

最终这场战争结束后，俄军损失惨重。战后据统计，对马海战日军损失为三艘鱼雷艇，伤亡人数为八百人。而俄军的主力被全部歼灭，五千人死亡，六千一百人被俘，其中包括战舰司令。