В 16:30 наблюдателем были замечены дымы кораблей, двигавшихся несколько правее курса «Донского». Попытка скрыться от неприятеля, приняв левее не удалась. Вражеские корабли были опознаны и являлись: «Нанива», «Такачихо», «Акаси» и «Цусима», сопровождаемые дивизионом миноносцев – начали преследование российского крейсера. Получасом позже левее курса «Донского» показались еще два японских судна – «Отова» и «Ниитака», также сопровождаемые миноносцами.
В 18:30 японские крейсера, шедшие с левой стороны, сократили расстояние до «Донского» до 50 кабельтовых и открыли по нему огонь. Через пятнадцать минут к ним присоединились четыре корабля, шедшие правее. Российский крейсер ответил им с небольшим промедлением. На российском крейсере подняли стеньговые флаги и открыли огонь по приближающимся кораблям японцев. В начальной фазе боя «Донской» старался маневрировать (с неисправной рулевой машиной), сбивая пристрелку противнику. Когда же дистанция сократилась, пошел практически прямо, для того, чтобы улучшить качество своей стрельбы.
В это время участились попадания и в сам «Донской». Снаряды японцев, вероятнее всего, не способны были нанести критические повреждения машинам корабля или пробить его борт в районе ватерлинии (спасибо броне изготовленной в Англии), защищенной бронепоясом, но они вызывали пожары в различных помещениях крейсера, производили серьезные разрушения надстроек, пробивали дымовые трубы, уменьшая тем самым скорость хода, а главное выводили из строя людей. Значительные сложности доставили командованию «Донского» члены экипажа броненосца «Ослябя», спасенные «Буйным», едва не устроившие на корабле настоящую панику, так как уже пережили гибель своего корабля.
Примерно через час после начала боя японцам удалось попасть в передний мостик крейсера, в результате чего погибли старший артиллерийский офицер П.Н.Дурново, младший штурманский офицер Н.М.Гирс и несколько нижних чинов. Также был смертельно ранен командир Н.И.Лебедев. Командование крейсером принял старший офицер К.П.Блохин. Броненосный крейсер «Дмитрий Донской» продолжал вести огонь по кораблям противника с обоих бортов и довольно успешно. Некоторые члены команды даже полагали, что им удалось потопить один из японских крейсеров, но, к сожалению, они выдали желаемое за действительное: