轉敗為功

海戰的第四階段，從下午四點十分到五點半，曆時八十分鍾。日艦本隊轉舵南遁後，定遠和鎮遠從後尾追進逼，使其不得已而回頭複戰。馬吉芬回憶當時情景說：日艦本隊“向東南引退，我兩鐵甲艦即尾擊之。至相距約二三海裏，彼本隊複回頭應戰，炮戰之猛烈，當以此時為最。然而，鎮遠射出六吋彈百四十八發，彈藥告竭；僅餘十二吋炮鋼鐵彈二十五發，而榴彈已無一彈矣。定遠亦陷於同一困境。”注1戰到後來，“定遠隻有三炮，鎮遠隻有兩炮，尚能施放。”注2在激烈的炮火交鋒中，日艦本隊受創嚴重。其旗艦鬆島“不但艙麵之物掃**無存，並驗明護炮之鐵甲亦遭華彈擊碎，修理良非易”。注3對其打擊尤為嚴重的是：“艦體水線以下部分被擊中數彈，炮手及其他人員蒙受重大損害”注4，僥幸未進水沉沒。至於其餘各艦，“或受重傷，或遭小損，業已無一瓦全”。注5下午五時許，“靖遠、來遠修竣歸隊”。注6靖遠隻是水線部位進水，已堵塞妥當。來遠“火焚最酷，受傷重於他船”，全艦合力撲滅大火，雖“艙麵皆已毀裂”，但由於撲救得力，“全船之機器及炮械等皆尚可用”。注7因此，靖遠來遠都恢複了戰鬥力。此時，靖遠幫帶大副劉冠雄向管帶葉祖珪建議，“懸旗董率餘艦變陣，繞擊日艦，並號召港內諸船艇，出口助戰”。注8葉祖珪從之，代替旗艦升起收隊旗。於是，來遠、平遠，廣丙諸艦及福龍，左一兩魚雷艇隨之，尚在港內的鎮南、鎮中兩炮艦及右二、右三兩魚雷艇也出港會合。直到海戰的最後階段，定遠，鎮遠兩艦“仍有穩固不搖之氣概”，又有諸艦複來助戰，北洋艦隊的聲勢益振，“竟若能恢複軍威，而仍有自主之意”。注9到下午五點半，日艦本隊各艦多已受傷，無力再戰。此時，太陽將沉，暮色蒼茫。伊東祐亨見北洋艦隊集合各艦，愈戰愈奮，又怕魚雷艇襲擊，遂發出“停止戰鬥”的信號。但是，他又不等第一遊擊隊駛來會合，便下令向南駛逃。北洋艦隊“定、鎮、靖、來、平、丙六艦相距各八、九裏，魚貫東行”注10，尾追數海裏。因日艦開足馬力，“行駛極速，瞬息已遠”注11，便轉舵駛向旅順。日艦本隊南逃後，其第一遊擊隊隨後趕來。直到下午六點，第一遊擊隊才趕上本隊。七點十五分，伊東祐亨見北洋艦隊已停止追擊，便下令停駛，自率幕僚移往橋立，以之為旗艦。並命鬆島立即返船吳港進行修理，然後率餘艦魚貫而東去。

在海戰的最後階段中，日艦本隊在定遠、鎮遠的尾追進逼下，不得已回頭複戰，企圖重振聲威，並挽回頹勢，但未達到目的。北洋艦隊終於“以寡敵眾，轉敗為功”注12，最後迫使日艦不敢再戰，倉皇遁逃。

曆時四小時四十分的中日黃海海戰，至此乃告結束。