Крейсер "Дмитрий Донской", расставшись с миноносцами, продолжил попытку прорыва во Владивосток. 15 мая в 18.00 его встретил броненосец "Чин-Иен" и крейсера "Хасида-те", "Ицукусима", "Мацусима", "Отава" и "Нийтака". Начался неравный бой, который продолжался до наступления темноты. Последовавшие атаки японских миноносцев, были успешно отражены. Поврежденный русский корабль ночью подошел к острову Дажелет и начал свозить на берег команду. Утром 16 мая в 6.45 на "Дмитрие Донском" были открыты кингстоны и крейсер затонул. Миноносец "Бодрый" пытался следовать за "Авророй", но в темноте отстал от крейсера. Утром он встретился с миноносцем "Блестящий", получившим в дневном бою сильные повреждения. Было принято решение "Блестящий" затопить, а его команду и спасенных с "Осляби" перевезти на "Бодрый". К 9.00 эвакуация людей была завершена, и оставшийся миноносец решил прорываться в Шанхай, но попал в жестокий шторм. На миноносце закончился уголь, но экипаж сделал самодельные паруса, и два дня корабль передвигался подобным образом. Потом его встретил английский пароход "Куэйлинг" и на буксире привел в Шанхай, где миноносец интернировали.
Крейсера "Олег", "Аврора" и "Жемчуг", несмотря на полученные в дневном бою повреждения, сумели сохранить высокую скорость в 18 узлов и покинули район атак японских истребителей. Вскоре скорость крейсеров снизилась до 10 узлов. Отряд решили идти в Шанхай, заправиться углем и прорываться во Владивосток. Но позже было принято решение идти в Манилу (Филиппинские острова), куда корабли прибыли 21 мая. Из транспортов оставшихся при эскадре до Шанхая добрался лишь пароход "Корея" и буксир "Свирь". "Иртышь" 16 мая был затоплен экипажем у берегов Кореи. "Анадырь" совершил переход до Мадагаскара, куда прибыл 14 июня, а оттуда вернулся в Россию. До Владивостока дошли лишь крейсер "Алмаз", миноносцы "Грозный" и "Бравый".
Японцы в ходе ночных торпедных атак потеряли от огня русских кораблей миноносцы № 34 и 35, миноносец № 69 погиб от столкновения с истребителем "Акацуки" (бывший миноносец "Решительный"). 4 истребителя и 3 миноносца были повреждены. По официальным данным японские потери в Цусимском сражении, т. е. в ходе дневных боев и ночных торпедных атак составляют 116 убитых и 538 раненых. Русские потери — 5045 человек.
Катастрофой завершилась война для российского императорского флота — он лишился почти всех своих новейших кораблей, значительной части офицерского корпуса, наиболее грамотных и обученных матросов. Балтийский флот практически перестал существовать. Лишь достраивавшийся броненосец "Слава" можно было отнести к современным кораблям, все остальные корабли устарели не только морально, но и физически. Наши морские границы на Балтике оказались практически беззащитны. На восстановление флота потребовалось несколько лет и значительные финансовые средства, и лишь к началу Первой мировой войны это удалось сделать. Ситуацию спасало лишь то, что часть кораблей уцелела и была интернирована. На Балтику вернулись броненосец "Цесаревич", крейсера "Аврора", "Диана", "Олег", "Богатырь", "Россия" и "Громобой". Корабли-участники русско-японской войны составили основу сил Балтийского моря и приняли активное участие в боях Первой мировой войны с немецкими кораблями.
