Колонны сблизились примерно до пятидесяти кабельтов, когда открыли огонь русские. В отличие от своего обычного порядка, когда пристрелка велась сначала одним орудием, обычно шестидюймовым, головной «Петропавловск» выстрелил из двух орудий головной башни. Двенадцатидюймовые снаряды упали рядом с бортом «Микасы», подняв фонтаны воды. Причем один из них даже взорвался, но не сразу, а погрузившись вглубь. Стоящие на мостике «Микасы» почувствовали сотрясение корпуса от гидравлического удара. Японцы не отвечали, начав разворот на параллельный курс. Русские же, пользуясь моментом, открыли огонь из среднего калибра, пристреливаясь необычно для себя — не одиночными орудиями, а полузалпами. Наконец, развернувшись, японцы открыли ответный огонь. Бой разгорался. Русские и японцы обстреливали друг друга на параллельных курсах, постепенно сближаясь. Японцы, имеющие большую скорость, пытались охватить голову колонны противника и сосредоточить огонь на головном броненосце. Русские, более саженно маневрируя, ускользали от охвата и не обращая внимания на интенсивный огонь противника, продолжали бой. Японцы, выполняя ранее отданные приказы, в этом случае начинали обстреливать наиболее удобные мишени — идущие параллельно корабли. В результате под огнем оказалась вся колонна русских броненосцев.
Адмирал Того с началом боя перешел в боевую рубку, откуда напряженно следил за сражением, временами отдавая отрывистые распоряжения. На его лице застыло сосредоточенное выражение. Усилием воли Хэйхатиро сдерживался, чтобы не показать все более и более овладевавшее им чувство тревоги. Никогда еще русские не проявляли в бою столько выдержки и упорства.
«Микаса», обстреливаемый одновременно «Петропавловском» и «Севастополем», весь был окутан дымом от взрывов и возникающих на нем пожаров. Шум стрельбы собственных орудий сливался с грохотом разрывов попадавших в него русских снарядов в невообразимую, терзающую слух, какофонию. Надо признать, русским доставалось не меньше, особенно флагманскому «Петропавловску». Русский флагман горел, в бинокль видны были яркие языки пламени, прорывающиеся сквозь дым и фигурки людей, копошащихся на палубе в тщетной попытке потушить пожары. Но горящий, избитый японскими снарядами «Петропавловск» продолжал отвечать огнем из всех исправных орудий. Причем довольно точным огнем, судя по состоянию японского флагмана. Горели и другие русские корабли. Вот над «Севастополем» взвился столб взрыва, и тотчас начался пожар в носовой части. Особенно сильно доставалось «Пересвету». Слабо бронированный полуброненосец-полукрейсер оказался под огнем сразу двух броненосных крейсеров и броненосца «Сикисима», и сейчас шел, весь окутанный дымом и пламенем. Почти все верхние надстройки были разрушены и снесены, на исковерканной палубе валялись неубранные трупы. Одно из орудий носовой башни было подбито, другое могло действовать с трудом. Кормовая десятидюймовая башня на время вышла из строя из-за попадания осколка в мамеринец, половина среднекалиберной артиллерии левого борта не действовала. Казалось, еще немного и избитый, горящий от носа до кормы, корабль либо выйдет из боя, либо утонет.