这时日舰司令官及时调整策略，以本队集中对付定远和镇远，第一游击队则全力进攻靖远和来远。意在使北洋舰队彼此不能相顾，争取先击沉较弱的靖远和来远，然后全力围攻两艘巨舰。
靖远和来远在四舰围攻下，临时结成一队，以寡敌众，苦战多时。北洋水师右翼左营副将，来远号管带邱宝仁与来远全舰官兵拼死作战，在追击中赤诚的时候不幸被赤城的尾炮击中。由于当时日本联合舰队广泛装备了装填烈性****的炮弹，来远舰由此燃起大火，几乎无法收拾。来远舱内中弹过多，延烧房舱数十间，猛火中舰首炮依然发射，士卒奋力救火。
靖远也中弹一百多，起了大火，于是二舰相继冲出重围，西驶至大鹿岛附近，占据有利地形，背靠浅滩，用舰首重炮对敌。第一游击队赶来后，见此情况不敢靠近，只能远远发炮，失去四面围攻的优势。二舰趁机抓紧时间灭火修补。在邱宝仁和叶祖贵的指挥下，两舰官兵一面抗敌，一面救火，终于将火扑灭。
而在原作战海域，定远和镇远已经陷入重围，面对松岛为首的五舰激战不已。定远、镇远是当时世界各国海军中比较罕见的铁甲巨舰，虽然吨位只出中上等，但主炮口径却是一等，日本海军磨砺十几年为的就是打败二舰。
左翼中营游击，镇远号帮带，杨用霖奋然对部下说：“战不必捷，然此海即余死所！”接着说道：“时至矣！吾将以死报国”。
部下激动得掉眼泪说：“公死，吾辈何以为生？赴汤蹈火，惟公所命！”
海战中，杨用霖协助管带左翼总兵林泰曾，指挥全舰将士奋力鏖战。在激烈的炮火中，旗舰定远中弹起火，烈焰汹腾，向全舰蔓延。在此危急关头，杨用霖突转镇远之舵，挡在定远之前，并向敌舰发起攻击，使定远得以即时扑灭大火，从容应敌。
当时在附近海域观战的西方海军人士，皆啧啧称赞道：“若没有镇远支援，定远危险了。”
三点半，当定远与日本旗舰松岛相距二千米时，定远发出的三十公分半巨弹命中松岛，轰然爆炸，击中了甲板，使堆积在甲板上的弹药爆炸。死伤官兵达一百一十三人，占定员的百分之三十二。舰队司令伊东佑亨见情况紧急，下令以军乐队补充炮手，并亲自指挥灭火。
此时定远再次起火，而靖远、来远已经修补完毕，恢复了战斗力，一直在协助指挥靖远舰作战的刘冠雄，见形势危急，立即向管带叶祖圭建议说：“大人！定远舰一定是受伤无法指挥了，现在情况紧急，应该立即由我舰代替指挥，集he各舰。否则，我军有全军覆没的危险。”叶祖圭也觉得应当如此，于是大胆地接受了刘冠雄的建议，毅然下令在‘靖远’舰上升起令旗，担负起指挥舰队行动的重任。