11点15分，镇一突破了高千穗号舰艉炮火的封锁线，在150米距离上向高千穗号船艉发射了一枚14寸黑头鱼雷。
此时，高千穗号正在缓慢倒车，试图离开港口，结果急速射来的鱼雷正中舰艉船舵螺旋桨。
鱼雷撞开高千穗号的船艉防爆网，在菊花状的螺旋桨上爆炸。剧烈的爆炸瞬间将高千穗号舰艉击得粉碎，露出一个直径五米的巨大黑洞。随着爆炸冲击波向四周散开，鼓鼓浓烟裹着火苗自爆炸缺口喷出，海水猛烈倒灌进去，舰艉迅速下沉。
高千穗号上面有三百多日本海军官兵，舰艉被击中时大部分人都在各自岗位上，仅有少数人见势不妙立即跳海。
当舰体快速下沉时，里面的人疯狂的往外逃，其中被踩踏致死者不计其数。
如果舰舯部位被破坏，还可以进行损管，启动左右隔水舱平衡舰体延缓下沉速度。但舰艉被爆掉后，海水直通轮机室、锅炉房畅通无阻。
海水以每秒钟几十吨的速度倒灌进高千穗号，不到两分钟时间整个舰艉完全沉没，舰舯全部灌水，长达91米的战舰竟是被巨大的重量压的翘了起来，舰艏离开水面数米高。
刚刚从内部爬出来的日本水兵们无法平衡身体，纷纷从军舰各个位置跌滚坠落，期间撞上军舰上坚硬锋利物体者死伤无数。
上面的日军水兵死命的抱住所有支撑之物使其不会摔落下去，也有胆大者想直接跳下海逃生，但大多数还未落入大海前便中途摔死。
翘起来的高千惠舰艏先是向上翘起，但旋即又落回海面，在惊恐的鬼哭狼嚎中，仅存的日军水兵随着舰体一并扎入冰冷的海水中，大部分死于海水拍毙呛溺。
5分钟后，高千穗号完全沉没触底，由于港内水不深，因此舰岛和主桅三分之一露在海面上，而主桅上竟然有十几个人日本水兵抱在上面不敢下来。
在高千穗号遭到鱼雷攻击沉没触底的同时，附近的千代田号、桥立号、严岛号、葛城四舰同时被十几枚鱼雷爆了，和高千穗沉没的样子差不多，基本上都是船艉快速下沉，舰艏翘起后缓缓沉没。只有千代田因为同时遭到六枚鱼雷袭击而直接殉爆沉没。
不过最为引入眼球的是严岛号，当它舰艏翘起时，甲板上堆放着的大量弹药滚落，不知道是什么原因，大部分炮弹在滚坠中纷纷爆炸，又不知怎的引爆了弹药库结果整个舰体翘起来时，突然舰舯弹药库殉爆，整个舰体被炸开折断成两截，舰艏扎进海底，和先前扎进海底的舰艉搭在一起剧烈燃烧着，王辰浩戏称其为燃烧的大裤衩。
四舰沉没速度不一，跟里面的日本海军士兵损管能力有很大关系，紧急锁死舱门的军舰沉得慢，逃出来的水兵多，反之则少。
北洋水师鱼雷舰队第一波突袭后，击沉了五艘日本军舰。26艘鱼雷艇发射了23枚鱼雷，其中5枚鱼雷哑火。福龙一口气连续射了四枚鱼雷，还有多艘鱼雷艇也射了两枚。
不过，他们取得巨大成功后也付出了很大代价。
其中“左三”、“右二”、“定一”、“干二”、“雷乾”、“雷坤”六艘鱼雷艇在冲击过程中不幸被日军盲射炮火击中，由于丁汝昌下令鱼雷艇额外携带了一枚鱼雷，本就脆弱的鱼雷艇被炮弹击中后立即爆炸沉没，上面的官兵来不及反应便壮烈牺牲。
还有有四艘鱼雷艇被日本海军放下来的山鹰、二十二号艇、二十三号艇纠缠住而无法释放鱼雷，双方鱼雷艇展开速射炮大对决，结果北洋水师方面的鱼雷艇数量压倒性优势。很快释放了鱼雷后的鱼雷艇掉过头来增援友军，十几艘打几艘，很快便将这三艘鱼雷艇击沉。
日本海军另外的三艘舰载鱼雷艇七号艇、十二号艇、十三号艇还未放下来便跟着母舰一块沉没，而日本联合舰队旗舰松岛号、秋津洲号、天龙号也因为放下了鱼雷艇阻挡一阵子而在第一波袭击中保存了下来。