1894年7月25日晨6时，正在离开牙山湾的济远和广乙率先发现了远方的三道煤烟。6时半，以单纵队行进的第一游击队抵达丰岛西南的长安堆附近，也发现了中方二舰的煤烟。此时的济远和广乙，正一前一后，排成单纵队，航行在丰岛与公景岛的狭窄水道上。双方一时均无法判定对方的身份。半小时后，双方迎头相遇，并几乎同时明确了对方的身份。鉴于丰岛水道狭窄复杂，又不知道附近有无清军鱼雷艇，第一游击队指挥官坪井航三决定等中国军舰驶出水道，再于开阔海面展开海战。
7时30分，第一游击队忽然转向，向右后方进行了一个180度的大回转。济远、广乙立即加速行驶。岂料两舰刚刚驶出水道，日本军舰便又向右进行了一个180度的大回转，利用速度优势，迅速形成和中方纵队平行前进的姿态。
7时45分，日舰先打了一发礼炮性质的空炮，随后便以中国军舰居然不回礼反而备战为借口，在三千米的距离上群炮齐发。仅仅十余分钟后，广乙便丧失了战斗力，“舱面的设施几乎一扫而空，舵机被打坏‘不堪行驶’，全舰160名官兵，伤亡竟达70人以上，舱面人员几乎无一幸免”。[1]该舰管带林国祥乃被迫逃向浅水区自救，后搁浅，幸存者弃舰后焚烧了军舰。负伤的济远则且战且走，勉强抵抗了一个小时零八分钟，[2]其间一度以尾炮击中敌舰，但并未造成严重损伤。至8点53分，济远忽然高悬白旗。日舰当然不会就此罢手，而是继续猛追，浪速且在三千米距离上连续炮击。济远黔驴技穷，竟然又升起一面日本旗。浪速误以为济远已决定投降，乃暂停攻击。(www.xing528.com)
9时许，运输增援部队的英籍轮船高升号出现在了双方的视线中，随后行驶的还有饷银舰操江号。前者载有1 116人和12门火炮，后者载有送给牙山守军的二十万两饷银、二十门火炮、三千支步枪和大量弹药。15分钟后，高升先被日舰逼停。9时47分，坪井决定：秋津洲劫操江，浪速监控高升，而由速度最快、火力最强的吉野追济远。
此后发生的事情是，11点40分，操江被秋津洲逼停，随后投降。济远再次不顾运输船，自顾自地狼奔豕突，12点43分，吉野因敌情、水文两不明而转舵撤退，济远侥幸逃脱。高升拒不投降，与浪速一直对峙到13时左右，失去耐性的浪速在150米的近距离上发射了鱼雷，却仍未能命中，最后还是用舷炮轰沉了高升。浪速在救起外籍人士后即行离去，未对溺水清军进行人道主义救援，反而射击落水人群，已暴露出日军“不现实的现实主义”一面。倒是途经的法、德、英三国军舰共计救出241人，再加上2名被日军俘获者和2名侥幸逃生到汉城者，其余871人全部殉国。另有5名英国人、1名舵工、56名船员遇难。[3]
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