Через некоторое время на левом траверзе эскадры появился отряд японских крейсеров, шедших параллельным курсом с русской эскадрой. Отряд состоял из четырех крейсеров вице-адмирала Дева. В 11 часов 15 минут из средней 6-дюймовой башни броненосца «Орел» по крейсеру «Кассаги» произвели нечаянный выстрел. На других кораблях этот выстрел приняли за сигнал к началу сражения и открыли беспорядочную стрельбу. Однако, по сигналу Рожественского «не кидать снарядов», стрельба была прекращена. Японские крейсера повернули на восемь румбов вправо и вновь скрылись в тумане. В 12 часов 5 минут, по сигналу с «Князя Суворова», эскадра легла на курс NO 23 градуса, ведущий во Владивосток. Через несколько минут Рожественский решил перестроить броненосцы в строй фронта, но из тумана появились японские крейсера, и перестроения не произошло.
Японский флагман адмирал Того был прекрасно осведомлен о составе русской эскадры и о ее боевом порядке. Впоследствии он писал: «Несмотря на туманное утро, так что далее чем за пять миль ничего не было видно, и несмотря на то, что неприятель был от меня на расстоянии 20 миль, я тем не менее имел совершенно точное представление о том, что происходит. Хотя я и не видал еще неприятеля, но я знал, что неприятельский флот состоит из всех судов 2-й и 3-й Балтийских эскадр и что этот флот сопровождается семью вспомогательными судами, что неприятельские суда построены в две кильватерные колонны, что их сильнейшие суда находятся в голове правой колонны, а вспомогательные суда в той же колонне в кильватере у них, что неприятель идет на северо-восток со скоростью около 12 узлов».
Около 13 часов 15 минут противники обнаружили друг друга. Японский адмирал дал сигнал: «Судьба Империи зависит от этого боя! Сделайте все, что может каждый из вас!». С первых минут Того стремился выполнить маневр, направленный на охват головы русской эскадры, но, просчитавшись в определении скорости, с первого захода ничего сделать не смог. Он предполагал, что корабли эскадры Рожественского имеют скорость 12 узлов, в то время как их скорость не превышала 9 узлов. Имея значительно большую скорость, эскадра Того проскочила далеко вперед и оказалась на левом крамболе 2-й Тихоокеанской эскадры. Японский адмирал вынужден был пойти на рискованный маневр — последовательный поворот влево, ибо только этот поворот позволял ему в кратчайшее время совершить охват головы русской эскадры. Его кораблям пришлось проходить через одну и ту же точку, по которой без труда могли пристреляться русские броненосцы. Того понимал, что риск велик, но оправдан, так как через каких-то 10–15 минут он сможет поставить палочку над буквой Т, то есть зайти в голову русской эскадры. Если бы он повернул направо, маневр мог бы затянуться, и неизвестно, как бы развернулись события, тем более, что видимость постоянно менялась и Того боялся, что в тумане русские корабли скроются. Этот поворот явился полной неожиданностью и для Рожественского.
Через 16 минут по шедшему впереди «Князю Суворову» начали стрелять сразу четыре японских броненосца, а по «Ослябе» — сначала шесть, а затем восемь броненосных крейсеров.
Пристрелка длилась не более десяти минут, после чего японцы буквально засыпали головные корабли русской эскадры снарядами. «Несмотря на то что значительная часть дерева с наших судов была убрана, его все же оставалось довольно много, и японские фугасные снаряды, взрывы которых развивали очень высокую температуру, произвели ряд пожаров. Горели шлюпки, их рангоут, тенты, настилка мостиков, койки, краска, патроны в беседках и кранцах; на некоторых судах горели палубы. Газы обжигали насмерть людей и были чрезвычайно удушливы. Разрывавшиеся снаряды давали множество осколков и массу раскаленной металлической пыли. Вентиляторные трубы принимали вместо свежего воздуха ядовитые газы разрывавшихся снарядов. В боевую рубку непрерывно попадали осколки снарядов через просветы, иногда целым дождем мелкие щепки дерева, дым, брызги воды от недолетов и перелетов. Шум от разрыва и ударов снарядов вблизи боевой рубки и от своих выстрелов заглушал все. Дым и пламя от разрыва снарядов и частые возгорания близких предметов не давали возможности видеть через просветы рубки, что делается кругом. Только урывками можно было видеть иногда отдельные части горизонта. Никаких правильных наблюдений, да еще в желаемом направлении не было возможно вести». Так описывал в своем донесении флаг-капитан вице-адмирала Рожественского Клапье-де-Колонг первые минуты сражения.