14日晚的運氣一開始是在俄國人這邊的，22點之後老鐵山水道地區開始起霧，對於俄國艦隊來說，這既是壞事，卻也是好事，壞事在於各艦更加難以編隊前行，好事在於俄艦能夠更加隱蔽的通過這條水道了。
斯達爾克為部下們設定了兩個目標，第一目標是衝破阻礙返回旅順口，假如有條件的話就依託海岸炮壘及港口的剩餘軍艦給日本艦隊一個狠的。假如第一目標無法達成，那麼就各自撤退，然後分別前往山東半島最東端的岬角處集結。
斯達爾克於6月15日凌晨3點下令艦隊起錨，一個小時後抵達了老鐵山水道西北側，4點30分開始穿越老鐵山水道，此時海上大霧瀰漫，哪怕是視力最好的水兵也只能看到近旁的鄰艦，再遠些的軍艦已經無法看清了，不過老鐵山燈塔橘黃色的燈光卻是整支艦隊能夠隱隱看到的，由此成為了俄軍各艦用來確定自身位置的標誌物。
5點15分，快速戰列艦勝利號為艦隊開路，首先穿過了老鐵山水道，並開始調整方向向旅順口正東處開去。勝利號和其姊妹艦佩列斯維特號，其實是針對德國的裝甲巡洋艦設計的，它們原本在波羅的海艦隊序列中，是俄國引進法國技術後的自造艦。
緊隨其後的是防護巡洋艦阿斯科爾德號，一艘向德國訂造的六千噸級防護巡洋艦，1902年下水的新艦。不過就在這個時候，淺間號裝甲巡洋艦抓到了阿斯科爾德號的燈光，淺間號是六六艦隊第一批近萬噸級別的巡洋艦，於1899年服役，同樣也算是新艦。
淺間號艦長八代六郎毫不遲疑的向阿斯科爾德號發起了進攻，主要的用意是用炮聲提醒友軍自己發現了敵軍的蹤跡。隨著淺間號的一聲炮響，分散在周邊的日本軍艦開始向著炮聲處彙集了。
夜色加上大霧，使得日俄雙方都失去了艦隊的隊形，於是這場戰鬥幾乎退回到了17世紀早期的海戰模式，日俄各艦分別捉對廝殺，大家都必須靠著極近才能分辨出友敵。
老實說，在這樣的作戰模式下，日艦並不比俄艦更強，因為俄太平洋艦隊也是一支訓練有素的部隊，由於日本艦隊擴張的太快，在官兵素質上其實是良莠不齊的，排成線列對轟時還感覺不出什麼，但是在這種單艦捉對廝殺的混戰中，日艦反而多數落在了下風。
但是斯達爾克並不清楚包圍自己的日本軍艦到底有多少，他只聽到炮火似乎變得越來越密集了，因此認為自己遭到了日本海軍主力的攔截，於是就決定放棄和日艦糾纏強行衝擊旅順口，但實際上聯合艦隊的力量並沒有完全集中在這裡，斯達爾克若是堅持下去，日艦就不得不先撤退重整隊形了。
斯達爾克下達了脫離戰場的命令，直接導致本方混亂了，因為在這樣視野不良的環境中，很難判斷出自己這方是主動撤退，或是被擊敗了。本就因為日本加入戰爭而感到緊張的俄國水兵們，因為斯達爾克的這道不合時宜的命令，完全失去了鬥志，轉而爭前恐後的加速脫離戰場了。
這對於苦戰的日艦來說簡直就是天上掉下了餡餅，現在他們可以不用擔心被俄艦炮擊，而只需要展開追擊獲得勝利就好。戰場上從勢均力敵轉瞬間就變成了一面倒，俄艦慌不擇路的逃亡，而日艦不停的在後方展開了追擊。
當天色開始蒙蒙發亮時，兩支艦隊也終於離開了霧區，視野一時變得良好了起來，這個時候作為追擊者的日艦就佔據了優勢了。
黛安娜號防護巡洋艦是第一個犧牲品，作為俄國自行設計的帕拉達級巡洋艦，這款軍艦以毛病諸多而著稱，而且因為俄國的工業技術能力，這款巡洋艦在各方面的性能也遠不及俄國從海外購買的同級別巡洋艦。
在日艦的不斷打擊下，黛安娜號的動力很快出現了問題，趕上來的富士號戰列艦要求黛安娜號投降，但艦長利文上校拒絕，並向富士號發起了炮擊，最終被富士號擊沉。
波爾塔瓦號戰列艦大約是本次戰鬥中俄國海軍最大的損失了，作為彼得羅巴甫洛夫斯克級戰列艦，波爾塔瓦號是俄太平洋艦隊的絕對主力，雖然因為下水較早（1894年下水），性能落後於日本的主力艦，但也絕不是能被日艦輕易擊沉的。
但是波爾塔瓦號的運氣不是很好，在接近旅順口的航道上撞到了日方埋設的水雷，爆炸不僅摧毀了波爾塔瓦號的船底部，還引爆了船首的彈藥庫，從而引發了大爆炸，於是在日俄雙方的目睹下，這艘巨艦斷了兩截，很快就沉入了水底。
隨著波爾塔瓦號的沉沒，俄艦隊更無戰意，加速脫離了日艦的攻擊進入了海岸炮壘的保護區。6月15日上午6點25分，東鄉下令停止了戰鬥，降下了戰鬥旗，各艦轉向西南離開了海岸線。
第三戰隊授命直航仁川方向，第一二戰隊先向山東半島頂端航行數小時，然後再減速轉向仁川方向，以此規避俄艦的追擊可能。下午兩點，聯合艦隊主力悉數集中於朝鮮半島，日俄第一階段的海戰算是暫時告一段落。
從當前的戰況來看，日本海軍幾乎已經達到了第一目標，即控制黃海制海權，雖然沒能完成第二目標，徹底消滅俄太平洋艦隊，但已經在這場戰爭中取得了先手的優勢。
而俄國太平洋艦隊方面，損失了一艘主力艦和二艘巡洋艦外，還有二艘巡洋艦受到了重創，實力一時大損，短時間內已經無力和日本海軍爭奪黃海的控制權了。
對於這場突發的戰爭，其實除了俄國人之外，其他各國都認為俄國應當在遠東受到一點教訓，因此對於歐美各國的權力者來說，這並不是一場突發的戰爭。
在戰前，日本人自己就說過，假如和俄國發生一場戰爭，那麼日本的經濟撐不過2年，這還是因為東京大都市的開發給日本經濟帶來了強勁的動力，在1903年時，日本的財相估計日俄戰爭爆發並超過一年六個月，那麼日本的財政就會破產。
所以，在戰前日本就戰爭爆發後借款的問題向英美都做過諮詢，正是得到了英國政府的肯定回覆下，日本政府才會不斷的推進對俄戰爭的進程。
於是在日本真的向俄國發起進攻後，英國第一時間就在輿論上為日本進行辯解，認為日本方面並不能算是不宣而戰。而俄國在歐美的名聲也確實不好，特別是1903年俄國製造了排猶慘案-基什尼奧夫大屠殺，讓俄國的名聲大壞。
雖然整個歐洲都在排猶，但是東歐和西歐的排猶完全是兩碼事，西歐認為對猶太人的歧視不能超越法律，這就是法國民眾支持為德雷福斯平反的根源，那些支持德雷福斯的法國人並不是反對排猶主義，而是為了捍衛共和。
但是在東歐地區，排猶主義往往凌駕於法律之上，猶太人在某些時候是被排除在法律之外的，而這也是東歐君主用以安撫底層不滿的一種手段，讓底層平民通過對猶太人的暴行發泄了自己的怨氣，從而能夠維持住社會秩序。
因此雖然整個歐洲都對猶太民族報以歧視，但是對於俄羅斯人毫無法律約束的對猶太人施以暴行，還是引起了西歐民眾的鄙視，這正是俄羅斯人野蠻的表現。因此，日本雖然違反了國際戰爭法則，但是俄國從歐洲輿論收到的幸災樂禍和嘲笑，遠多於同情。
比如，德國的新自由報，把俄國遭到日本突襲的新聞加入了1877年俄土戰爭的內容，強調了俄國對土耳其不宣而戰的歷史。英國牛津大學的兩位教授再一次為日本的突襲行為並沒有違背國際法。美國人宣稱日本是自由民主的體制，耶魯大學的國際法專家沃爾西教授甚至公開聲明：日本攻擊俄國軍艦的行為上，背信棄義和不正當的評價是不適合的等等。
俄國突然發覺，自己正陷入一種極端的孤立中，特別是在6月17日，法國公使和中國政府簽訂了友好貿易協議，法國政府表示自己無意介入遠東爭端，並願意和中國繼續保持友好關係，向中國貸款3.5億法郎以建設中國北方的基礎設施，並宣布將庚子賠款全部轉為中國留法教育資金，不再向中國索要該項賠款。
對於彼得堡來說這簡直是重重的一擊，雖然尼古拉二世知道法國政府一直反對他在遠東實施冒險政策，並主張歐洲才是法俄合作的基礎，但法國政府從來沒有在公開場合反對過俄國政府的決定。此前俄中戰爭爆發時，法國政府也向中國政府表示：雖然法國在遠東保持中立，但希望中國不要忘記法俄之間的同盟關係，法國在遠東的利益不容侵犯。
法國政府現下的表態，幾乎和直接警告彼得堡也沒啥區別了。彼得堡一時風聲鶴唳，擔心英國會趁機襲擊自己的謠言開始流傳開了。既然英國可以明目張胆的說要襲擊德國海軍，那麼自然英國也能襲擊俄國波羅的海艦隊，相比起來，英國襲擊波羅的海艦隊的可能性也許還更高一些，畢竟俄國的力量正被牽制在遠東。