舰管带杨用霖也拒绝跟其他舰撤离，还有不少镇远舰官兵选择跟镇远舰共存亡。刘步蟾也想带着定远舰全舰官兵留下来一起掩护其他舰撤退。但是丁汝昌还是以保存北洋香火为由，让刘步蟾要承担起责任，带领舰队杀出去。镇远舰管带杨用霖与刘步蟾，还有自杀殉国的林泰曾都是福建闽侯人，己做决死之心的杨用霖含泪便写了几封绝笔信交给老乡刘步蟾，让他帮忙寄回闽侯。

于是，丁汝昌让刘步蟾记下所有留守镇远舰官兵的姓名，然后便让大家各自分头行动，为了防止突围时有军舰趁机投降资敌，丁汝昌又拜托黑旗军分乘济远、平远、靖远、广丙一起撤退。

翌日凌晨五时，天刚微亮，威海湾军港尚能战的12艘军舰，都加满煤和补满弹药，趁着日军大部还在休整，整支舰队急速出港，往北突围。虽然此时是光线不足，但是北洋水师凭着对水道的熟悉，急速出港。

等北洋舰队快要出港之时，日军的鱼雷艇发现了，而北洋水师的鱼雷艇和炮艇率先开炮阻拦日军鱼雷艇。这些日军鱼雷艇承担警戒任务，随着北洋水师的炮艇的炮响，纷纷进行躲避，并寻找机会朝北洋水师的12艘军舰发射鱼雷，由于镇远舰无法正常行驶，结果被一枚鱼雷击中，但由于装甲较厚，未漏水。丁汝昌旋即组织舰艇上官兵开炮还击掩护其他军舰撤退。

黎明的炮声，很快让日军联合舰队从睡梦中醒来，联合舰队司令官伊东祐亨没想到北洋水师竟然敢天还没亮就出港突围，当即结合舰船围堵。

上午六时，伊东祐亨亲率松岛(旗舰)、千代田、高千穗、秋津洲、浪速、比睿、金刚、高雄、大和、武藏、天龙、海门、摩耶、筑紫等舰追击定远舰等北洋水师北逃军舰。而留下葛城、筑紫、爱宕、摩耶、大岛、鸟海六艘军舰对付己经摇摇欲坠的镇远舰。