Убедившись в верности своего решения, адмирал Небогатое, однако, не спешил встать во главе колонны броненосцев и привести ее порядок. Адмирал Того, а чуть позднее и Камимура догнали эскадру, и вновь начался тяжелый бой. Около 19 часов с интервалом 15–20 минут перевернулись и погибли «Император Александр III» и «Бородино», бывшие главными целями противника. Японские адмиралы прекратили огонь и скрылись в наступающих сумерках, уступая дорогу устремившимся в атаку отрядам своих истребителей и миноносцев.
Гибель «Александра» и «Бородино» произошла на глазах моряков «Буйного» и, несомненно, оказала тяжелое моральное воздействие на чинов штаба, и без того потрясенных ужасной картиной разрушения своего флагманского корабля. «Буйный» теперь шел в юго–западном направлении среди других кораблей эскадры, которая, повернув влево, без соблюдения определенного строя пыталась уклониться от минных атак.
Тяжелое поражение эскадры было для всех очевидным, хотя более или менее точные детали стали известны позднее. Не были известны и потери японцев. В действительности итоги дневного боя выглядели следующим образом: четыре из пяти лучших русских броненосцев погибли, а «Орел», «Сисой Великий» и «Адмирал Ушаков» получили серьезные повреждения, снизившие их боеспособность. Японцы одержали верх благодаря превосходству в тактике, в частности, в тактическом применении артиллерии. Это позволило им использовать оружие в выгодной обстановке и, сосредоточив огонь на головных русских кораблях, добиться высоких результатов. При хорошей точности стрельбы (около 3,2 % попаданий) главный удар японских броненосцев пришелся на четыре корабля типа «Бородино». В броненосцы отряда Н. И. Небогатова попало всего 10 снарядов крупного и среднего калибра, но и сами они находились в невыгодных условиях стрельбы и при большом расходе боезапаса не добились заметных успехов. В целом точность русской стрельбы оказалась почти в три раза ниже —1,2% попаданий, которые, за исключением «Микасы» и «Ниссина», довольно равномерно распределялись по японской боевой линии.
Отрицательную роль в поединке главных сил сыграли также пассивное маневрирование отрядов и кораблей русской эскадры на 9–узловом ходу, плохая подготовка кораблей к бою (черная окраска, перегрузка, горючие материалы) и недостаточное бризантное действие наших снарядов. К тому же из 24 точно определенных 305–мм. русских снарядов, попавших в японские корабли, 33 % не разорвались.
В результате «Микаса», «Ниссин» и «Асама», хотя и получили серьезные повреждения, но остались в строю. Японские главные силы сохранили для продолжения боя 13 (из 16) 305–мм. и 26 (из 30) 203–мм. орудий и около половины боевого запаса. Из кораблей других японских отрядов в дневном бою 14 мая были выведены из строя один из лучших быстроходных крейсеров «Касаги» и истребитель «Мурасаме».
Из русских крейсеров наиболее серьезно пострадал крейсер I ранга «Светлана», потерявший 4–5 уз. скорости хода, а также «Олег» и «Аврора» (165 убитых и раненых на обоих). Тяжелые повреждения имели эскадренные миноносцы «Бравый», «Блестящий», «Безупречный» и «Буйный», на котором произошло засоление котлов. Вспомогательный крейсер «Урал», преждевременно оставленный командиром капитаном 2–го ранга М. И. Истоминым, погиб. Затонули буксир «Русь» и плавучая мастерская «Камчатка», а транспорт «Иртыш» получил подводную пробоину. К вечеру 15 мая он был затоплен командой у берегов Японии. Японскими крейсерами были задержаны и оба русские госпитальных судна — «Орел» и «Кострома», лишившиеся слабой надежды на подачу помощи раненым и утопающим.
Конечно, было бы неправильным объяснять поражение ошибками одного З. П. Рожественского. Но степень его личной вины была велика. Сам он страдал от ран в каюте «Буйного», и эти страдания усугублялись сознанием ответственности за поражение. По свидетельству флаг–капитана, Зиновий Петрович вскоре после 19 час. 40 мин. пришел в сознание и позвал кого‑либо к себе. Пришел капитан 2–го ранга В. И. Семенов и доложил, как идут крейсера, транспорты и положение среди них миноносца «Буйный» (вице–адмиральского флага на нем не поднимали). Во время этого короткого доклада адмирал дважды «терял сознание и начинал бредить».
Интересно, что сам В. И. Семенов этого не помнил. По его словам, в 19 час. 40 мин. он сделал последнюю запись в своем дневнике и впал в настолько тяжелое болезненное состояние, что все последующие события он вспоминал отрывками. У него в памяти они запечатлелись в искаженном виде — через восприятие человека, находившегося как бы в бреду. Получив медицинскую помощь от фельдшера, Владимир Иванович устроился спать на полу в кают–компании.
Адмирал же вновь пришел в себя после 21 час., когда ему сообщили о том, что «Буйный» идет на юг вместе с крейсером «Дмитрий Донской». Зиновий Петрович приказал передать на крейсер, чтобы он шел во Владивосток. Вряд ли это приказание достигло «Донского», так как при показании любых огней свои же корабли начинали стрелять, подозревая японские миноносцы.