Дружный отпор — стреляли даже с поврежденных судов — помешал нападающим предпринять более решительные шаги, чтобы использовать выгоды неожиданности. Только утром следующего дня японский флот приблизился к Порт-Артуру и подверг его обстрелу из тяжелых 12-дюймовых орудий; существенного вреда этот обстрел не причинил. Русские батареи энергично отвечали, а быстроходные крейсеры предприняли удачную атаку.
Одновременно с атакой порт-артурской эскадры японцы совершили нападение на два русских военных корабля, стоявших в корейском порту Чемульпо. Там находились крейсер первого ранга «Варяг» и устаревшая канонерская лодка «Кореец». Оба корабля находились в распоряжении русского посланника при корейском императоре в городе Сеуле.
Несмотря на то, что Чемульпо являлся нейтральным портом, японцы 8 февраля объявили командиру «Варяга», что намерены атаковать его в этом порту и «во избежание ненужных жертв» предлагают ему выйти в море. Японская эскадра состояла из шести тяжелых и пяти легких крейсеров, не считая миноносцев. Командир «Варяга» мог, взорвав тихоходную канонерскую лодку «Кореец», попытаться пробиться сквозь строй японских кораблей и, пользуясь бóльшей скоростью своего судна, уйти от преследования. Но он не сделал этого, а решил принять бой вместе с канонеркой. Тем самым преимущества в скорости хода русского крейсера, принужденного прикрывать «Корейца», сводились на-нет.
Начался неравный бой. Меткими выстрелами с «Варяга» вскоре были выведены из cтроя крейсеры «Ниитаку» и «Чиода», а вслед за тем и флагманский корабль японского адмирала Урио медленно вышел, весь охваченный пламенем, из боя.
Однако колоссальное неравенство сил все же сказалось. Прорваться к Порт-Артуру «Варягу» из-за тихоходности «Корейца» не удалось, и он повернул обратно в порт, прикрывая канонерку. В Чемульпо «Варяг» затонул, а «Корейца» взорвали. У японцев, как оказалось, были потоплены один крейсер и один миноносец; кроме того, один крейсер был выведен из строя.
Так началась война на Тихом океане. Несмотря на героическое поведение русских экипажей, особенно «Варяга», и на то, что японцы не решились полностью использовать огромные возможности, открывавшиеся перед ними в связи с внезапным нападением без объявления войны, все же русский флот понес тяжелые потери. Вдобавок, список этих потерь пополнился минным транспортом «Енисей», наскочившим 11 февраля на собственную мину, и крейсером «Боярин», также получившим повреждение на мине.
