Дистанция сокращалась очень быстро. Подошедшие японские миноносцы быстро догоняли свои крейсера, держась с правого борта. В 16:46 до головного русского броненосца было уже 30 кабельтовых, и «Асама» начал пристрелку. Ему ответили русские бронепалубные крейсера, оказавшиеся на его траверзе в 23 кабельтовых, вскоре перенесшие огонь на концевого «Якумо». А броненосцы поначалу не отвечали, хотя носовая башня головного и все остальные на других больших броненосцах были наведены на японские крейсера. Лишь спустя примерно полторы минуты второй в русской колонне броненосец начал отвечать одиночными выстрелами из носовой башни главного калибра, пристрелявшись одновременно с «Асамой». Вместе с первым его залпом (выстрелом левого орудия в носовой башне) шедшие в хвосте колонны старые русские корабли начали отворачивать влево, покинув общий строй и забирая все больше к норду.
Едва была нащупана дистанция, все пять японских броненосных крейсеров обрушили всю свою огневую мощь на головной, уже серьезно поврежденный русский корабль. По приказу Того, стреляли вперемешку фугасными и бронебойными снарядами, но из-за слишком большой концентрации огня на одной цели корректировка была чрезвычайно затруднена, что, несомненно, сказывалось на его качестве. И, тем не менее, обстреливаемый броненосец получал множество попаданий, совершенно не отвечая на обстрел, в то время как шедшие за ним пять кораблей, после того как русские добились накрытия по «Асаме», открыли огонь по первым двум японским крейсерам из 305-миллиметровых башен, а легшие совсем на норд броненосцы береговой обороны и три старых крейсера образовали уступ в сторону японцев, шедший им наперерез, и открыли огонь по третьему и четвертому в строю «Адзуме» и «Токиве» с носовых углов левого борта из тяжелых орудий.
Русские залпы были намного реже, но зато ложились в строгой очередности, что позволяло вносить поправки и положительно влияло на точность стрельбы.
В 16:50, как только обе стороны начали огонь на поражение, все восемь японских миноносцев обоих отрядов бросились в атаку на головные русские корабли, почти достигшие траверза «Асамы». По ним немедленно открыли огонь все орудия средних и противоминных калибров русской эскадры, в том числе и головного броненосца, очень сильно страдавшего от японских снарядов. Но его огонь был не эффективным и быстро ослабевал. На нем одна за другой были сбиты обе мачты. Начались пожары по всему кораблю. Временами он полностью скрывался за разрывами снарядов в воде и на его бортах. Вскоре он покатился влево, видимо, получив повреждение руля.
Но и японцам тоже доставалось крепко. Под редким, но очень точным огнем тяжелых орудий они были вынуждены взять на два румба правее, чтобы увеличить дистанцию. А когда совершенно явно обозначилась угроза охвата головы их компактной колонны, еще довернули вправо. В то время как миноносцы увязли в затянувшейся атаке, перешедшей почти на параллельные с противником курсы. Ураганный огонь русских скорострелок не позволил истребителям просто пройти сквозь строй эскадры Рожественского, как это планировалось изначально, а погнал их на восток. Так была хоть какая-то надежда приблизиться к кому-нибудь из головных броненосцев на дистанцию выстрела торпедой. По причине почти полной дезорганизации огня с головного броненосца интенсивность обстрела в восточном секторе была заметно ниже. Сюда доставали лишь орудия ушедших вперед крейсеров да часть артиллерии шедших следом за флагманом броненосцев. Все остальные стреляли уже с приличной дистанции и поэтому были не столь опасны.
В 16:55 бронепалубные крейсера русских начали последовательно отворачивать влево, намереваясь, по всей видимости, попытаться произвести охват хвоста колонны японских броненосных крейсеров. Кроме того, этот маневр мог отрезать атакующие японские миноносцы от своих крейсеров, но они упрямо продолжали сближение, выжимая все что могли из своих машин, не жалея трещавших и хрустевших от огромных напряжений в металле корпусов, начавших «дышать» на волне при такой скорости. До практически потерявшего боеспособность, головного русского корабля было уже около мили, когда японские легкие силы, меньше чем за минуту, лишились половины своего состава.
Сначала «Оборо» получил сдвоенное попадание 152-миллиметровым снарядом в первое котельное отделение. Первый снаряд просто пробил корпус наискосок, без разрыва (правда, ниже ватерлинии и зацепив, по пути, переднюю водонепроницаемую переборку носовой кочегарки). Зато второй, также попав в корпус уже в подводной его части и пройдя сквозь угольную яму правого борта, пробил котел и разорвался у внутренней переборки угольной ямы левого борта, пробив осколками днище, обе поперечные переборки отсека и разбив главный паропровод. Спустя секунду с кормы миноносец догнал еще один среднекалиберный снаряд, разорвавшийся в жилых помещениях правого борта и также пробивший своими осколками обшивку под водой. Миноносец окутался паром и полностью потерял ход, начав быстро садиться носом в воду.