Возникшая перестрелка и фейерверк взрывающихся малокалиберных снарядов и ракет привлекли внимание «Дмитрия Донского», открывшего свои прожекторы. И тут выяснилось, что рядом с ним стоит еще один крейсер с одной трубой, короткой и широкой, и двумя мачтами. Его опознали как «Адмирал Нахимов», а за ним были обнаружены еще два или три миноносца. Все русские корабли навели свои прожекторы на разворачивающихся для атаки японцев и открыли огонь.
Почти два десятка миноносцев, дав полный ход, понеслись в атаку, в то время как искалеченный № 44 отползал к юго-западу. Лучи электрического света вцепились в маленькие верткие кораблики, ни на секунду не выпуская их из виду, а у них за кормой пачками взлетали осветительные ракеты, высвечивая прижатые к воде силуэты, облегчая наводку орудий и не позволяя им выскочить из лучей слепящего света.
Моментально распределив цели (явно по ранее согласованному плану), русские открыли ураганный огонь из всех калибров по выстраивавшимся в две нешироких цепи миноносцам. К орудиям крейсеров присоединились и обе батареи на южной оконечности острова. Стреляя шрапнелью с заранее выставленной трубкой замедления, они образовали стену разрывов на пути японских миноносцев, которую им было невозможно миновать. Заранее подготовленные боеприпасы и развернутые орудия позволили организовать очень плотный заградительный огонь. Их шрапнельные снаряды засыпали миноносцы градом картечных пуль, давая к тому же дополнительное освещение. Всего за полторы минуты «Отори» получил больше десятка снарядных попаданий, остановился и начал гореть. «Аотака» сильно парил из разбитой правой машины, имел заклиненный в положении «право на борт» руль и описывал круги всего в 8 кабельтовых от русских кораблей, глотая снаряд за снарядом и затрудняя движение второй волне, также вынужденной нырнуть под картечный дождь. «Цубами» и миноносцы № 47 и 48 получили серьезные повреждения и были вынуждены отвернуть к берегу.
Лишь «Камоне» смог выпустить свои торпеды в цель с 3 кабельтовых, после чего, резко отвернув вправо, вышел из лучей прожекторов и из-под обстрела, тут же ввязавшись в яростную схватку с катерами. Ему удалось разбить котел на катере с «Бородино», который вскоре затонул, но зато сам он, получив повреждения от пулеметного огня и мелких снарядов катерных пушек, уже не смог продолжить атаку, отходя с боем к югу. Лишь через пятнадцать минут ожесточенной перестрелки с двумя или тремя катерами ему удалось наконец вырваться на чистую воду и заняться своими повреждениями.
Миноносцы второй волны смогли без потерь приблизиться на дистанцию торпедного выстрела, воспользовавшись тем, что русские пушки были заняты отрядом прорыва, хотя потери на их верхних палубах от шрапнели были достаточно большими.
Выпустив по «Нахимову» и «Мономаху» восемь торпед с 3–4 кабельтовых, они продолжали нестись на ост-норд-ост, уже начиная различать в 10–12 кабельтовых впереди мачты наших новых броненосцев. В этот момент у северного входа в пролив также началась частая стрельба. Это атаковала северная группа.
Воодушевленные такой поддержкой, японцы шли на максимальном ходу в глубь пролива, вытянувшись в одну колонну с истребителями в голове, ведя частый огонь на оба борта по наседавшим из пролива катерам и по русским миноносцам, стоявшим под берегом острова Сагано. В этот момент торпеда с одного из катеров угодила в самый нос миноносца № 69, шедшего сразу за истребителями седьмым в колонне. Её взрывом подняло массу воды, подбросив миноносец. После чего он, все так же на полном ходу, буквально нырнул под воду. И тут же взорвались его котлы, выбросив на поверхность клубы белого пара, быстро смешавшегося с дымом из труб и от взрыва. Шедшие следом корабли обходили образовавшееся облако справа, желая хоть на секунду закрыться им от русских снарядов.
Войдя в пролив, Фудзимото лег на норд, идя вдоль восточного берега Сагано в 3–4 кабельтовых, рассчитывая выскочить из пролива через его северный вход. На фоне скал уже можно было разглядеть силуэты старых броненосцев и одного или двух броненосцев береговой обороны, а дальше к северу – и трех кораблей типа «Суворов». Все они вели огонь из скорострельных и противоминных орудий и открыли свои прожекторы. Причем новые русские броненосцы, стоявшие кормой к берегу, стреляли левым бортом на север, а правым обстреливали южную группу.
Бывший очень плотным с самого начала обстрел достиг просто невероятной силы. За те шесть минут, что продолжалась атака, из кораблей второй волны было выбито два истребителя и два миноносца.
Первым погиб «Касуми», получивший сдвоенное попадание 203-миллиметровыми снарядами с «Нахимова» во вторую кочегарку. Старые короткоствольные пушки крейсера стреляли по миноносцам, используя тяжелые стальные фугасные снаряды, весившие больше восьми пудов и снаряженные шестью килограммами черного пороха. Они имели ударные взрыватели 1884 года, гораздо более эффективные.