取得第一发命中后，明军再接再厉，14时06分，“定远”号150副炮再次命中“阿塔朗特”，只是这发炮弹打在其主炮装甲炮台上，远距离射击动能下降严重的炮弹未能击穿。
两分钟后，明军“扬威”号以一发254炮弹正中装甲舰“凯旋”，造成3死7伤。
随后是一发305炮弹，擦着装甲舰“巴雅”号的桅杆飞过，打断横桅并吹飞一门37管速射炮（哈奇开斯）。
14时10分，孙笑指挥的定远舰艏炮位再次命中，炮弹打穿“阿塔朗特”号舰艉，摧毁了舰长回廊和空无一人的舰长室。
这就是战斗开始的第一个阶段，明军取得的所有战果了。
根据观战的外国军舰记载（常态，历史上的黄海海战英军有多艘军舰观战，甚至一直分别尾随到双方军舰进港维修），1884年10月3日14时15分左右，法军舰队全部完成转向，海战从明军单方面远距离拼人品进入对轰阶段。
由于此前一直在以8节左右的航速迎头对进，此时双方距离已经接近到3200米左右，射击精度都相应变得准确不少，只不过明军已经射击多轮，根据试射的结果调整角度，明军的误差修正已经慢慢积累一些优势，另外法军排出纵队，被弹面积比船艏对敌的明军大很多，因此这个阶段，明军命中率明显比法军高不少。
14时18分，“镇远”号取得一次命中，150炮弹打在装甲舰“拉加利桑尼亚”号舯部桅杆后方，打断十多根帆索并摧毁一门100舰炮。
2分钟后，更致命的打击到来了，“镇远”的两发305炮弹几乎同时命中“拉加利桑尼亚”，其中一发炮弹击中舰体炮郭内安装的240主炮，炮弹狂暴的力量把这门沉重的大炮从甲板上拔出，推着它向后飞去，沿途把一切挡路的东西砸成碎片，直到重重撞在轮机舱装甲上才停下来。
但随后另一发炮弹从这个缺口中射入，轻松击穿轮机舱装甲，钻入法国军舰核心舱室中爆炸。
顷刻之间电闪雷鸣，4650吨的“拉加利桑尼亚”号锅炉发生爆炸，虽未直接沉没，但动力全失，航速从8节跌到不足2节，然后渐渐停了下来。
跟在这艘铁甲舰后面的“凯旋”和四艘巡洋舰为了避免相撞，不得不向两边躲避，法军阵型大乱。
那一瞬间，明军似乎已经奠定了胜局，但法军毕竟实力雄厚，单独编组的6艘巡洋舰凭借12节的编队航速，迅速从明军右翼分队的“济远”、“沧远”、“康济”三舰。
以6打3，法军优势十分明显，三艘明舰接连中弹，“济远”号舰艏部分起火，很快又被扑灭；“沧远”号被命中舰桥，舰长阵亡，由大副代理指挥；“康济”号防护最差（无防护铁肋木壳炮舰），一门120炮被摧毁，全舰起火。
明军的还击也给法军造成一定损失，法军巡洋舰“香伯兰”号被命中2发120炮弹，五人伤亡，“侦查”号被命中1发210炮弹，部分蒸汽管道断裂，航速下降到10节，渐渐从队列中脱出。
法军巡洋舰队意识到远距离射击无法迅速解决明军扭转战局，因而与本队脱离，继续向明军侧翼快速接近，他们虽然抛下航速下降的“香伯兰”，但仍有5艘巡洋舰，火力碾压“济远”小队。
接近到两千米以内，法军巡洋舰分队重新开始轰击“济远”三舰，随着距离接近，这一次他们的命中率直线上升，明军单薄的侧翼被迅速淹没在弹雨中。
在之后短短二十分钟的时间里，“济远”号被100以上口径炮弹命中五次，“沧远”号被命中七次，而被当成软柿子集中攻击的“康济”号甚至挨了13发炮弹！
舰体熊熊燃烧的“康济”号被迫挂起不管旗，驶向前海灭火自救，法军试图追击，但领头的巡洋舰“罗兰”号被“沧远”击中2发210炮弹，舰艏进水，航速下降，同样不得不暂时脱离编队。
法军意识到“济远”、“沧远”这两艘新式巡洋舰才是更重要的目标，于是放弃追击“康济”，集中四艘巡洋舰的兵力继续围攻济沧两舰。
就在这时，一发穿甲弹击穿“济远”号舰桥，大副阵亡，血肉溅了舰长兼右翼小队指挥的方伯谦上校一身，后者精神崩溃，居然命令本舰转舵，试图逃离战场！
法舰“侦查”、“黎峨”在其后穷追不舍，肝胆欲裂的方伯谦甚至下令“济远”降下三辰旗，升起一面白色桌布以示投降！但是法军并不理会，继续追击。
随即，耻辱的一幕发生了，“济远”号居然加挂一面法国国旗以示求饶！
这一次法国人倒是相信了，两艘小型巡洋舰洋洋得意的靠近准备受降，好在，关键时刻，“济远”水兵在二副军官的指挥下用艉炮开火射击，“侦查”号猝不及防被命中两炮，舰艏进水，略微下沉，不得已退出追击。
“黎峨”号则重新开火，摧毁“济远”号艉炮，包括二副在内的15人阵亡。
不过“黎峨”号只有区区1200吨，无法对抗几乎是其两倍的“济远”号，当方伯谦重
