而打到后期，北洋四舰炮弹告急，这时候致远号管带丁汝昌做出了一个重要决定，让靖远与镇远、定远三舰撤离战场，他驾驶致远号断后。
面对丁汝昌舍生忘死的举动，其他三位管带也知道，这时候已经打不下去，只能留下致远号先行撤离。
而日本联合舰队司令官伊东佑亨，看到北洋舰队的举动，决定见好就收吃下致远号。让他做出这个决定也有日本联合舰队炮弹不多的原因，集中打掉一艘，总比放掉四艘要强。
于是接下来致远号遭到联合舰队围攻，其身中四百余发炮弹，导致人员损失80%，而且火炮动力全失，沦为海上浮棺。此时日本联合舰队依然眼馋该舰，发信号要求其投降，被丁汝昌断然拒绝，最终被高千惠号就近用鱼雷击沉，而丁汝昌也随该舰一同阵亡。
而致远号舰上四百名余名官兵，只有三十二人获救。
随着致远号的沉没，也标志了大东沟海战的结束。
在这场海战中，北洋水师损失绝大部分主力战舰，损失吨位高达1一万九千多吨，人员损失高达一千五百多人。而联合舰队吨位损失2300吨（比睿号巡洋舰，在归途中重伤沉没），人员损失600多人。
可以说这场海战之后，北洋水师已经没有与联合舰队抗衡的势力。虽然还剩下三艘七千吨大舰，但是其他战舰已经伤亡殆尽，缺少其他辅助战舰之后，北洋水师实力下降了一大截。
至于那位临阵脱逃的济远号管带方伯谦，回到驻地后就被收押起来，最终被处以极刑。
大东沟海战结果除了当事两国之外，也被以极快的速度传遍了世界。
虽然中日只见的战争还在继续，但是对海战过程的讨论已经有了初步的看法。
首先，管退炮将是未来舰炮的主流，其次军舰编队也应该以吨位航速进行编组，另外指挥官必须在战前指定接任军官，不得是同一艘战舰军官等等。
当然谈论最多的还是，快速的巡洋舰绝不应该与慢速的装甲舰混编。
没错，这次北洋水师其实最大的失利，就是将两艘航速达到18节的致远靖远装巡，与14节的定远、镇远混编。
这虽然极大增强了北洋战列编队的实力，但是却将巡洋编队极度削弱。
要不然日本游击编队哪能那么快消灭北洋的巡洋编队，为赢得这场海战打下了基础。
这也充分说明北洋提督丁汝昌，不是一个合格的舰队指挥官，其指挥才能太弱。
说起来，北洋水师不是有那么多顾问么，尤其是身为总顾问的安东尼奥少将，更应该指出其中的错误。
安东尼奥少将他冤枉啊，之前在舰队出海的时候，他就已经提过了，但是奈何这位丁提督坚持认为本队才是关键，只要打垮敌人本队，那么再与敌巡洋舰编队交手。
而后面的事大家都知道了，重伤失去指挥官后，北洋水师完全就是各自为战，这不输还有什么天理。
而随着北洋水师的失利，日本得到制海权后，运输线路也就无后顾之忧了，接下来就要看陆地上的表现了。