Судьба двух русских флагманов была решена в первые сорок минут боя. В 14.40 с сильным креном на левый борт и весь в пожарах из строя вышел броненосец "Ослябя". В 14.50 он лег на левый борт и затонул. Погибло 515 человек. Часть экипажа подобрали миноносцы "Буйный" (поднял из воды 204 человека), "Быстрый" (10 человек) и "Бравый" (170 человек). Их обстреливали японцы, и миноносцы были вынуждены отойти. В 14.42 чудом избежал гибели броненосец "Фудзи". В его кормовую 305-мм башню попал русский снаряд, пробил ее броню и разорвался внутри башни. Башня была разрушена, погибло 8 и ранено 9 человек. В ней начался пожар, загорелись заряды. Еще минута и произошел бы взрыв боезапаса, но один из осколков пробил трубу гидросистемы, и вода потушила пламя. В 14.50 из строя эскадры вправо вышел "Суворов". На корабле был перебит рулевой привод и он потерял управление. Броненосец имел крен на левый борт, на надстройке и мостике бушевали многочисленные пожары, но он продолжал вести огонь по противнику. Рожественский, получив ранения осколками, попавшими в боевую рубку, перестал управлять боем.
Эскадру дальше повел "Император Александр III". Теперь японцы сосредоточили свой огонь на нем, и броненосец начал получать большое количество попаданий. Неприятель описал координат вправо и стал обгонять наши броненосцы, держась на параллельном курсе. Тем временем русские крейсера вели бои с японскими крейсерами, и несколько раз попадали под перекрестный огонь броненосцев и крейсеров противника. Против "Авроры" и "Олега" действовали "Касаги", "Читосе", "Нийтака" и "Цусима", пытавшиеся атаковать транспорты. Остальные русские крейсера завязали перестрелку с кораблями 3-го боевого отряда. В 15.00 крейсер "Светлана" получил попадание снарядом большого калибра в носовую часть ниже ватерлинии. Корабль сильно осел носом, его скорость снизилась. На "Авроре" убило командира, начался пожар, крейсер получил подводную пробоину. В 15.15 буксир "Русь", получив несколько попаданий, остановился и был протаранен транспортом "Анадырь". Экипаж гибнущего корабля перешел на буксир "Свирь".
В 15.20 японские истребители предприняли первую атаку на горящий "Суворов", но были отогнаны огнем эскадры. В 15.30 получил повреждения броненосец "Сисой Великий" и покинул строй эскадры для их исправления. Вода через пробоины залила на нем носовые отсеки.
В 15.30 из строя вышел горящий "Александр III", но вскоре исправил повреждения и вернулся в строй. Русскую эскадру повел броненосец "Бородино". Огнем русских кораблей был поврежден броненосец "Сикисима". Но еще больше японские корабли пострадали от преждевременных разрывов собственных снарядов. Они произошли на "Сикисиме", "Микасе", крейсере "Ниссин". Продолжая прорыв, русская эскадра пыталась повернуть на север. Но поскольку японцы занимали выгодную позицию, охватывая голову эскадры, то наши корабли были вынуждены уклониться в южном направлении, чтобы выйти из-под обстрела.
