在牙山湾丰岛西南海域，突然遭到日本联合舰队巡洋舰“吉野”、“浪速”、“秋津洲”的截击。双方激战一小时，“济远”、“广乙”负伤败退。“广乙”在朝鲜十八岛附近搁浅焚毁，“高升”被击沉，船上官兵宁死不降，清军950人除200余人生还，其余均殉难。此战，“济远”舰水手王国成、李仕茂用尾炮将日军旗舰“吉野”击伤。
8月1日，中日两国政府宣战，甲午战争开始。丰岛海战，由于是日本蓄谋已久，清政府没有充分准备，突然遭到日本军舰袭击，清军损失很大。日本军舰在吨位、火炮、时速方面，比中国军舰占有较大优势。“广乙”舰是福建船政局自制炮舰，一开始就受到重创，无法发射鱼雷，最终搁浅自焚；“济远”舰初战就有伤亡，管带方伯谦没有任何实战经验，临战怯阵，没有取得较大战果就开始逃跑，最终导致了此次海战的惨败。
但最为可恨的是，“济远”舰逃回威海，在《航海日志》中却捏造战果：「击死倭提督并官兵数十人，彼知难以抵御，故挂我国龙旗而奔」。此后，北洋水师提督丁汝昌误报“济远”击沉“吉野。事实上，“吉野”几乎丝毫无损。而真正的惨局是“高升”被击沉，殉难者七百余人，“广乙”被重创，退出战斗后，搁浅自焚，“操江”舰被俘虏。
02第一阶段中的黄海海战，也是中日海军真正意义上的主力对决。9月15日，北洋水师护送4000余名入朝援军到达朝鲜。返航后，在鸭绿江口大东沟（今辽宁东港市）遭遇日军阻截，战斗由此爆发。北洋舰队的主力，共计军舰10艘，附属舰8艘；日本投入军舰12艘，包括其全部精华。此战，北洋舰队损失“致远”、“经远”、“超勇”、“扬威”、“广甲”等5艘军舰，死伤官兵千余人；日本舰队“松岛”、“吉野”、“比叡”、“赤城”、“西京丸”5舰受重创，死伤六百多人。
尽管北洋水师损失较大，但未完全战败，最终还是因为日本舰队撤退，战役才结束。然而，李鸿章为了保存实力，命令北洋舰队躲入威海港内，不准巡海迎敌，日本完全夺取了黄海的制海权。黄海海战历时五个多小时，其规模之大、时间之长，为近代世界海战史上远东战区所罕见。就实力而言，日本舰队远在北洋舰队之上，但北洋舰队勇猛作战、视死如归的斗志，可敬可叹。
此战，旗舰“定远”号，一开始就主桅中弹，信号索具被炮火所毁。也有说法是，战船老朽，自己发炮时震塌了飞桥，在飞桥上指挥作战的丁汝昌被烧成重伤。“定远”舰下水12年，七年未修。丁汝昌负伤后拒绝随从把他抬入内舱，坚持在甲板上督战。在丁汝昌的激励下，北洋舰队将士，浴血奋战，尽管损失很大，但还是维护了大清朝北洋水师的颜面。
03第三阶段的威海卫保卫北洋海军根据地的防御战随着第二阶段战役的结束，在辽东半岛进行的鸭绿江江防之战和金旅之战，均告失败，清军节节败退，清廷内部，主和派已经占据了上风，开始进行大肆的投降活动。旅顺口失陷后，日本海军在渤海湾就获得了重要根据地，从此，北洋门户洞开。北洋舰队深藏在威海卫港内，局势更是急转直下。
日本对山东半岛作出了“海陆夹击”北洋舰队的部署。李鸿章在威海卫建完各炮台之后，随即调遣军队分别驻守南北帮炮台。同时在刘公岛上驻扎北洋护军，并在海港东西布置防御设施。此时，威海卫港内，还有北洋海军各种舰艇二十六艘。1895年1月20日，日军两万五千人在军舰的掩护下，从荣成龙须岛登陆。山东巡抚李秉衡由于搞不清日军从哪里登陆，只好分兵把守。
日军没有受到多大的阻击，就顺利登陆，很快就占据了威海卫南帮、北帮炮台，进而占领了威海卫城，威海陆地悉数被日军占据。此时，丁汝昌坐镇指挥的刘公岛成为了孤岛。日军致书丁汝昌劝降，遭到拒绝。2月5日，旗舰定远舰中雷搁浅，但仍做“水炮台”使用。10日，定远舰弹药告罄，刘步蟾自杀。11日，丁汝昌在洋员和威海营务处提调牛昶昞等主降将领的胁迫下，拒降自杀。
14日，牛昶昞伪托丁汝昌的名义，向日本递交投降书，签署了《威海降约》。3月17日，日军在刘公岛登陆，威海卫海军基地陷落，北洋舰队全军覆灭。04北洋舰队覆灭的原因中日海军真正的对决是在黄海海战，尽管北洋舰队损失很大，但也重创了日本舰队。最后的威海卫防御之战，不是一场面对面的较量，北洋舰队的覆灭实在是窝囊。
