Перед выходом В.К. Витгефт отказался от обсуждения с командирами тактического замысла неизбежного боя, ограничившись указаниями, что он будет руководствоваться приёмами, выработанными при покойном С.О. Макарове. Однако командующий отверг важнейшее наследие С.О. Макарова — однофлажные сигналы, вместо которых вернулся к старой трёхфлажной системе. Было условлено, что эскадра должна идти во Владивосток во что бы то ни стало, не поджидая отставшие или подбитые корабли. В ночное время решили идти без огней, пользуясь для связи фонарями Ратьера с ограниченными секторами.
Подготовка к прорыву вызвала подъём духа личного состава эскадры, ожидавшего возрождения активных действий на море. Большинство командиров кораблей считали главной угрозой японские миноносцы, полагая, что даже в случае победы в артиллерийском бою флот адмирала Того понесёт громадные потери, которые облегчат действия 2-й эскадры Тихого океана.
С утренней полной водой 28 июля вслед за «Новиком» эскадра начала выходить на внешний рейд. В 8 час. 15 мин. по сигналу с «Цесаревича» корабли снялись с якоря и вслед за тралящим караваном направились в море. Во Владивосток уходили броненосцы «Цесаревич» (флаг командующего эскадрой, командир-капитан 1-го ранга Н.М. Иванов), «Ретвизан» (капитан 1-го ранга Э.Н. Щенснович), «Победа» (капитан 1 — го ранга В.М. Зацаренный), «Пересвет» (флаг адмирала П.П. Ухтомского, командир-капитан 1-го ранга В. А. Бойсман), «Севастополь» (капитан 1 — го ранга Н.О. Эссен), «Полтава» (капитан 1-го ранга И.П. Успенский), крейсера «Аскольд» (флаг контр-адмирала Н.К. Рейценштейна, командир-капитан 1-го ранга К.А. Грамматчиков), «Новик» (капитан 2-го ранга М.Ф. Шульц), «Паллада» (капитан 1-го ранга B.C. Сарнавский) и «Диана» (капитан 2-го ранга светлейший князь А.А. Ливен). Их сопровождали эскадренные миноносцы: начальник 1 — го отряда капитан 2-го ранга Е.П. Елисеев вёл первое отделение — «Выносливый» (брейд-вымпел), «Властный», «Грозовой» и «Бойкий». Вторым отделением командовал командир «Бесшумного» лейтенант А.С. Максимов, за ним следовали «Бесстрашный», «Беспощадный» и «Бурный». Кроме боевых кораблей В.К. Витгефт взял в поход плавучий госпиталь Красного Креста «Монголия», который должен был держаться вне выстрелов.
В Порт-Артуре оставались повреждённые «Баян», «Амур» и «Боевой», неисправный «Бдительный», 4 канонерские лодки и 9 эскадренных миноносцев 2-го отряда, которые не могли достичь Владивостока по запасам воды и угля. Один из них — «Статный» только что вступил в строй. Все эти корабли переходили в подчинение контр-адмиралу М.Ф. Лощинскому. Эскадренный миноносец «Решительный» лейтенанта М.С. Рощаковского командующий эскадрой в день выхода послал в Китайский порт Чифу для донесения главнокомандующему.
Вице-адмирал X. Того знал о подготовке генералом М. Ноги штурма крепости и ожидал выхода русской эскадры. К утру 28 июля он усилил наблюдение за Порт-Артуром, послав на подкрепление старым крейсерам «Ниссин» и «Касугу», а также 3-й боевой отряд контр-адмирала С. Дева в составе броненосного крейсера «Якумо» и быстроходных крейсеров «Титосе», «Касаги» и «Такасаго». Сам Того с броненосцами «Микаса» (флаг), «Асахи», «Фудзи», «Сикисима» и броненосным крейсером «Асама» держался к северу от острова Раунд, и получил первое донесение о появлении русских кораблей на внешнем рейде в 5 час. 25 мин. от контр-адмирала X. Ямада («Хасидате»). С помощью посыльных судов и радиотелеграфа, которому существенно вредили поставленные русскими помехи, японский главнокомандующий поспешил сосредоточить у Порт-Артура все наличные корабли 1-й и 3-й эскадр. 2-я эскадрах. Камимуры по-прежнему находилась в районе Корейского пролива.
Около 10 час. 30 мин. В.К. Витгефт отпустил тралящий караван, канонерские лодки, миноносцы 2-го отряда и вскоре построился в боевой порядок для прорыва: броненосцы и крейсера составили одну кильватерную колонну, по сторонам которой держались отделения миноносцев. Через час к востоку от головного броненосца русской эскадры «Цесаревича», державшего курс SO 25°, показались главные силы вице-адмирала X, Того. В кильватер «Микаса» держали 3 броненосца 1-го класса и броненосные крейсера «Касуга» и «Ниссин» (флаг вице-адмирала С. Катаока). По всему горизонту были видны отряды японских крейсеров и миноносцев. Погода стояла ясная и тихая, волнение не превышало 1 балла,