就在致遠艦旋轉炮口的時候，兩艘德國巡洋艦又發動了一波齊射，一枚150毫米高爆榴彈在致遠艦艦尾火炮前方爆炸，彈片像舞蹈的死神一樣躍動著，幾名炮手中彈身亡。
這時，艦首的那座兩聯裝主炮已經調轉過來，主炮開火，炮彈準確地命中巡洋艦的左舷，那艘巡洋艦的一門火炮頓時喪失了戰斗力致遠艦的主炮帶有制退復進機結構，射速達到2.5分鐘一發，這樣的射速在大口徑火炮中已經算是比較快的了，可是在巡洋艦的速射炮之下，還是顯得太慢了，而且致遠艦的速度又遠遠落後，所以很難躲開對方巡洋艦的炮火，現在的致遠艦就好比一個困在角落里的拳擊手，無路可退，只能拼命揮動拳頭，希望對方能先倒下。
致遠艦剩下的那門150毫米主炮轉過頭來，開始對德艦的攻擊，十幾門機關炮也向德艦傾瀉著炮火，很快一艘德艦的甲板起火，德艦調整火炮俯仰角度，集中火力攻擊致遠艦的水線位置，于是十幾發炮彈就重重撞在水線位置，海水開始涌入，德艦上的水手以為︰致遠艦很快就會沉沒了，于是發出了一陣陣歡呼！
如果致遠艦是一艘一般的巡洋艦，那麼它將很快傾斜，沉沒，可它是一艘穹甲巡洋艦，所謂穹甲巡洋艦，就是它的艦身並沒有像鐵甲艦那樣鋪滿裝甲，它的艦身還是木制結構，只是在輪機艙和彈藥庫之上加裝了一層裝甲，「穹」字在漢語里是中部隆起的意思，「穹甲」就是這層裝甲是中間平，兩邊坡的結構，兩邊坡的底部正好延伸到水線之下，這樣，就算是水線附近的船體受損，海水會被裝甲擋住，不會大量涌入船體。
就在這時，那艘遠遠落在身後的平遠艦終于趕到了，平遠艦的大口徑火炮只有一門260毫米主炮和二門150毫米主炮，盡管這樣，也足以對德**艦造成威脅，德**艦見到平遠艦趕到，也不戀戰，迅速駛出膠州灣。
先前受傷的巡洋艦和發生機械故障的威森堡艦已經月兌離了戰斗，致遠艦和平遠艦追趕不及，也返回了膠州灣內的臨時港口。
這次交鋒，讓德國艦隊司令迪特里希信心倍增，他更加堅定了自己先前的看法，這是一場騎兵與炮兵的較量，騎兵可以摧毀炮兵的大炮，然後從容地離開，他認為，可以在適當的時機重創北洋艦隊，然後在談判桌上為德意志帝國爭取最大的利益。
于是迪特里希用電報把自己的想法匯報給了威廉二世，野心極度膨脹的威廉二世隨即命令迪特里希便宜行事，盡管孱弱的大清國不堪一擊，可是它就像一只垂死的刺蝟，北洋艦隊就是它背上的刺。
這次沖突被後世稱為「膠州灣海戰」，德國政府隨後指責清政府向己方軍艦發動攻擊，德**艦將不得不采取必要的自衛手段，英法俄等國也紛紛指責清政府，法國甚至開放金蘭灣港口，供德國艦隊休整，補充燃料，英國也表示願意提供香港的港口讓德國的軍艦休整，盡管西方國家在此前齟齬不斷，可是在對付清國的問題上，態度卻出奇地一致。
清政府也指責德**艦無端的挑釁行為，並呼吁西方列強保持中立。
1894年11月7日，威森堡艦修復了動力系統的機械故障，受傷的巡洋艦前往香港休整，11月8日，德國艦隊進入膠州灣，炮擊青島，造成十二名平民死亡，四十五人受傷，北洋艦隊成建制在膠州灣內進行巡邏。
11月9日9點，德國艦隊在北方的天空發現了大量的煤煙，迪特里希知道這是因為北洋艦隊使用劣質燃煤，所以產生了大量的煤煙，德國艦隊比北洋艦隊提前兩個小時發現了對方。
10點30分的時候，德國艦隊發現煙柱越來越多，煙柱下面的軍艦輪廓也越來越清晰，迪特里希判斷︰他們找到了北洋艦隊的主力，共計九艘軍艦。
迪特里希發現北洋艦隊采用「疊陣雁行隊」，這種陣型，五艘軍艦在前，四艘軍艦在後，在後的軍艦落在前一艘軍艦身後的45度附近。迪特里希決定采取縱隊戰術，這種戰術便于發揮舷側火力，由于德艦的速度普遍較快，所以迪特里希命令艦隊采取側翼迂回包抄戰術，爭取再局部形成以多打少，在擊沉兩到三艘清**艦之後就撤出戰斗。
二十分鐘之後，德國艦隊變陣完畢。11點的時候，迪特里希下令艦隊提前開飯，甚至允許士兵少量飲酒，在飯後甚至可以自由吸煙，要知道，那個時代的軍艦主體是木制結構，吸煙極有可能引發大火。
這時，北洋艦隊終于發現了德國艦隊，總共七艘軍艦。提督丁汝昌知道，艦隊中最有戰斗力的定遠艦和鎮遠艦，因為服役期過長，長期使用劣質煙煤，鍋爐年久失修等問題，航速遠遠達不到設計之初的15節，而對方的三艘勃蘭登堡級戰列艦的航速普遍可以達到15節，更不要說那四艘航速更快的巡洋艦了。
丁汝昌發現了對方艦隊成一條縱隊，舷側面向己方艦隊，向自己的東南方向行進，知道對方想要對他實行包抄，于是丁汝昌決定，艦首向自己的東北方向偏轉，航速較快的穹甲巡洋艦致遠艦，靖遠艦，濟遠艦，經遠艦向東北方向迂回，與定遠艦和鎮遠艦等五艘軍艦對德艦形成包圍之勢。
丁汝昌希望借住定遠艦和鎮遠艦的火炮威力，重創一到兩艘敵艦，迫使對方撤出戰場。
在蒸汽動力時代，海戰的陣型便于參戰方發揚火力，增加生存力，所以艦隊的決戰，搶佔陣位的時候就開始了。
11點20分，丁汝昌下令開飯，酒足飯飽之後，決戰即將來臨，北洋艦隊的水兵大多都是老兵，所以面對著即將到來的戰斗，絲毫沒有新兵那種興奮和不安。
12點10分，德**艦進入了定遠艦那四門305毫米艦炮的射程，這時，德**艦沒有到達預定的包抄陣位，北洋艦隊也沒有完成對德艦的包抄，于是戰局形成了北洋艦隊以兩個橫隊沖擊德國縱隊的態勢。
丁汝昌很清楚，這樣下去，必然要陷入亂戰的局面，拉近距離固然對發揮定遠鎮遠的大口徑火炮有好處，可是由于北洋艦隊艦船的航速普遍較慢，在亂戰中不會佔到太大便宜，于是他下令，首先開炮。
巨大的轟鳴聲回蕩在海面上，人類歷史上第一次鐵甲艦隊的會戰開始了。