4 giờ sáng ngày 27-5, tuần dương hạm của Nhật phát hiện hạm đội Thái
Bình Dương của Nga liền lập tức phát tín hiệu. Togo nhận được tín hiệu,
mừng như mở cờ trong bụng, điều này đúng như ông phán đoán, 5 giờ,
Togo đắc ý ra lệnh xuất kích toàn quân. Buổi trưa, tàu của Nhật đã đến được
mạn trái phía trước của tàu Nga. Togo bất ngờ ra lệnh tất cả các tàu Nhật
xoay một vòng cua lớn, hành động này khiến các binh lính hai bên đều bất
ngờ. Nhưng Togo rất kiên quyết, ông phải chiếm được vị trí tấn công ưu
thế. Tuy nhiên hành động này cũng phải trả giá rất đắt. Chính lúc tàu của
Nhật nối tiếp nhau cua vòng thì tàu Nga chớp thời cơ nổ súng trước. Một
chiếc tuần dương thiết giáp của Nhật bị hư hỏng nặng, buộc phải rút khỏi
cuộc chiến. Các tàu Nhật khác cũng bị hư hỏng. Nhưng hạm đội của Nhật
chỉ tốn 16 phút để hoàn thành việc chuyển hướng và bắt đầu tấn công trả
đũa. Togo chỉ huy hạm đội đi xuyên qua hạm đội của Nga, tấn công đại bác
dồn dập vào chiếc thuyền cắm cờ Nga, khiến hạm đội Nga bị một phen hỗn
loạn. Uy lực và tốc độ của đại bác tàu Nhật thể hiện rõ tính ưu việt hơn đối
phương, khiến kỳ hạm của Nga bị hư hỏng nặn g, Rozchdestvenski và tham
mưu trưởng bị thương nặng. Tàu Nhật thừa lúc tàu Nga bị mất chỉ huy, đã
tấn công làm đắm 1 tàu và hư hỏng nặng 4 tàu khác. Các tàu Nga khác dưới
sự dẫn đường của kỳ hạm mới xông ra khỏi vòng vây, chạy trốn về phương
Bắc, Togo lập tức chỉ huy hạm đội chủ lực đuổi theo, đồng thời ra lệnh tàu
ngư lôi tiếp tục tấn công, nhưng không thể đánh đắm được tàu Nga nào
đang tháo chạy. Tốc độ của tàu Nhật cũng tỏ ra hơn hẳn tàu Nga. 6 giờ
chiều, họ đã đuổi kịp những tàu Nga đang chạy trốn về phương Bắc và đánh
đắm 2 tàu chiến của Nga. Buổi tối, Togo tiếp tục phát động tấn công, đánh
đắm và làm hỏng rất nhiều tàu thuyền của Nga.
Sáng ngày 28, với 26 tàu quân sự Togo đã tổ chức bao vây tấn công 7 tàu
còn lại của quân Nga. Không còn cách nào khác, viên sĩ quan chỉ huy lâm
thời của hạm đội Nga đã giương cờ trắng, tuyên bố đầu hàng. Cuộc chiến
trên biển Tsuchima trong vòng 2 ngày đã quyết định thế cục thất bại của
Nga trong cuộc chiến tranh Nga - Nhật
