著迎戰，頻頻發炮還擊，並擊中吉野右舷側，擊毀舢板數只並貫穿其鋼甲，只可惜炮彈沒能爆炸（質量問題？），吉野僥倖逃過一難。
隨行的廣乙見濟遠形勢危急，也趕上前來助戰，但廣乙既小且舊，火力又弱，在浪速和秋津洲的合擊下，很快就身中兩彈，船身歪斜，幸好當時戰鬥激烈，海面上硝煙瀰漫，廣乙藉機轉舵向東躲避，並回擊了追趕的浪速一炮，擊穿其左舷鋼甲後壞其錨機。日艦見廣乙已經喪失戰鬥力，便停止追擊，三艦再度圍攻濟遠。
廣乙撤退後，馳到朝鮮西海岸擱淺，管帶林國祥令放火焚船，率殘部登陸到牙山，但到了牙山後發現葉志超部已經撤往平壤，後來廣乙剩下的十七人乘英艦“亞細亞”號回國。
廣乙撤出戰鬥後，濟遠更加勢單力薄，人員傷亡非常嚴重，已有五十七人死傷，包括大副、二副都已經英勇陣亡。無奈之下，濟遠在方伯謙的指揮下全速向中國方向撤退，日本三艦則在後猛追，力圖要打沉濟遠。管帶方伯謙突發奇想，命令掛出白旗，以示投降，但仍令濟遠疾駛不已。日艦浪速超過吉野後，在距離濟遠三千米處用艦首炮攻擊，濟遠居然又加掛日本海軍旗，浪速見狀便掛出訊號，命“立即停輪，否則炮擊！”
濟遠雖掛出停航標示，但仍舊在全速撤退，可惜吉野的速度比濟遠快得多，很快又要追上。當兩艦相距兩千米的時候，吉野用右舷炮猛擊濟遠。濟遠則突然用尾炮對準吉野連發四炮，其中三炮打中，特別第四炮擊中吉野要害，使其艦頭下沉，吉野一慌張，便不敢繼續追擊，轉而掉頭回航，濟遠這才逃過一劫，以受傷之船回到了威海衛。發炮者，水手王國成是也。
有人也許要問，不是還有兩艘日本軍艦嗎？原來在日本三艦追擊濟遠的時候，西方海面突然又來了兩艘船。當時，各國聽說中日要爆發大戰，都紛紛派軍艦前來觀戰。日艦當時不知是何國船隻，便決定分開行事，秋津洲轉舵追擊廣乙，吉野、浪速繼續尾追濟遠。只可惜，這次並非是西方軍艦，而是中國運兵船高升號和炮艦操江號。
高升號即為李鴻章僱用的第三艘運兵船，當時從塘沽起航後前往牙山，在駛近豐島時，正好與運輸武器餉銀的操江號不期而遇，於是二船便臨時結伴同行。讓人吃驚的是，在當時局勢已經非常緊張的情況下，這兩艘船居然沒有軍艦護航，也許這才是悲劇產生的真正原因。
當濟遠正同日本艦隊激戰的時候，高升和操江不巧經過作戰海域。當浪速在追擊濟遠的時候，高升正好從浪速右舷透過，浪速艦長東鄉平八郎見此船雖然掛英國國旗，但看起來很是蹊蹺，根據情報推測船內定裝有中國軍隊，便掛出訊號命令高升號下錨停駛。英國船長高惠悌見勢不妙，趕緊將船停下，浪速見後又掛出第二次訊號：“原地不動，否則承擔一切後果”！
浪速迫近高升後，將艦上所有的二十一門大炮都露出來，並用右舷炮對準高升船身，高升號本就不是戰鬥船隻，立刻落入浪速的完全控制之下。隨後，浪速放下一隻小艇駛近高升，幾名帶槍的日本海軍軍官登上高升號，要求檢查高升號的執照。高惠悌趕忙出示執照，並提醒日本軍官說高升號乃英國商船，日本人不予理睬，命令高升號必須跟浪速而去，意思就是高升號已經被俘虜了。
高惠悌無可奈何的說：“如果命令跟著走，我沒有別的辦法，只有抗議下服從”。日本軍官聽到後便離開高升回到浪速，第四次掛出訊號：“立刻斬斷繩纜或者起錨，隨我前進！”
因為語言不通，船上的官兵也隱隱感覺到了即將來臨的危險，日本人離船後，清軍士兵忽然發現高升號準備隨浪速而去，船上頓時一片騷動。在仁字軍營務處幫帶高善繼的帶領下，清軍將士們衝到船長室，拔刀怒喝：“敢有降日本者，當汙我刀！”全船頓時一片鼎沸。
船長高惠悌無奈的攤開手，嘰裡咕嚕的說著洋文，大概意思是局勢危險，不照日本人的要求整個船都會被擊毀。後來清兵找來當時受僱於北洋海軍的外國專家德國人漢納根，讓他告訴船長高惠悌說，“中國士兵寧願死，也決不服從日本人的命令！”
這時，雙方展開了一場辯論：
船長：“抵抗是無用的，因為一顆炮彈能在短時間內使船沉沒。”
幫帶：“我們寧死不當俘虜！”
船長：“請再考慮，投降實為上策。”
幫帶：“除非日本人同意退回大沽口，否則拼死一戰，決不投降！”
船長：“倘使你們決計要打，外國船員必須離船。”
由於高惠悌不