在军舰上的水兵才反应过来，开始有军舰开炮还击，而俄国陆上炮台的要塞炮也开始进行了还击。正所谓趁你病要你命，日本联合舰队不会错过这个时机，不顾俄国的反击火力，以两艘战列舰为核心形成进攻队形，突进南浦港，刺刀见红，拼命轰击岸上的营房和码头上的军舰。

而此时，虽然俄国远东舰队司令契尔托夫和诸多舰长都己醒过来了，并先后登上舰船，但是由于军舰大部分还停泊在码头上，无法形成有效的战斗队形，只好各自为战。

这样的战斗状态持续了大概半个多小时，俄国远东舰队又有先后有五艘军舰被击沉在码头附近，而剩余的10艘俄国军舰终于从码头上移动开来，逐渐组成作战队形与日军舰队交战。

而日本联合舰队这边，由于有两艘战列舰吸引俄国岸防部队的火力，日军只有两艘一千多吨级军舰被击沉，而富士号与八岛号两艘战列舰舷侧装甲厚度达到457毫米，表面三分之一是钢铁，里面三分之二是复合装甲，比后来的大和级战列舰舷侧装甲还要厚。所以，俄国岸防部队的火力对它们伤害不大。

经过半个多小时的交战，缺乏新式速射大口径岸防炮的俄国岸防部队终于反应过来了，开始将火力集中炮击那些联合舰队的轻型巡洋舰。

又是近半个小时的交战，日军虽然又击沉了两艘俄国军舰，但是自身又有一艘轻型巡洋舰被击沉，于是伊东祐亨下令舰队在两艘战列舰的掩护下，逐步脱离跟俄国的火力接触，在港口外封锁住俄国舰队，等待日本陆军和人民革命军清理完南浦港陆上俄国陆军和岸防部队，再发动对俄国远东舰队的决战。

1月1日上午的战斗，俄国远东舰队单舰排水量11000余吨的“留里克”号战列舰、旗舰“纳瓦林号”战列舰和两艘6000多吨级重巡洋舰受到鱼雷攻击被重创，船体开裂，船舱进水，搁浅在码头，另有5艘巡洋舰、驱逐舰被击沉，俄国远东舰队主力丧失殆尽。