日舰打乱北洋舰队的编组队形后，又以先锋舰“吉野”号为首的四艘快速巡洋舰直逼北洋舰队旗舰“定远”号。“定远”号是整个北洋水师的指挥中心，若有闪失，后果无法设想。为了保护旗舰，“致远”号管带邓世昌指挥“致远”舰开足马力，驶到“定远”号之前迎战来敌。顿时，“致远”舰陷入了四艘敌舰的包围之中，但“致远”舰将士在邓世昌的指挥下，顽强作战，不断给敌舰以沉重打击。舰上配备的炮弹打完了，便用步枪射击。
经过近一个小时的激战，“致远”舰中弹累累，船身倾斜，势将沉没。这时，敌舰“吉野”号野兽般冲近“致远”舰。这艘“吉野”号是日本参战舰中速度最快的主力舰，其马力几乎是“致远”的三倍。开战以后，它横冲直闯，对北洋舰队构成了极大的威胁。邓世昌怒视“吉野”号，登上舰桥，慷慨激昂地向全舰官兵宣布：“我们为国作战，早已把生死置之度外。现在我舰船伤弹尽无力再战，决定撞沉那横行霸道的‘吉野’号，与敌人同归于尽！”全舰官兵齐声高呼表示拥护。邓世昌跨进驾驶室，双手紧握舵轮，开足马力向“吉野”号猛冲过去。
日舰发现“致远”撞船的意图，立刻集中火力向“致远”猛轰。“致远”号燃起了熊熊大火，但并未停止，像一条火龙乘风破浪冲向“吉野”舰。“吉野”号上的日本兵见此情景，惊恐万分，纷纷跳水逃命。眼看“吉野”号就要完蛋了，不幸的是一枚罪恶的鱼雷击中了“致远”号，顿时全舰起火爆炸，不久便沉没了。
邓世昌落水后仍大呼杀敌，他拒绝别人的救助，抱着“阖船俱没，义不独生”的信念，与全舰二百五十多名将士一起牺牲于汹涌的波涛中。