到了晚上7点，舰身横侧占据“T”字头的“重庆”号巡洋舰，在突前的“桂林”号驱逐舰发射的数颗照明弹的照明下，向敌方舰队中的“陆奥”号战列舰进行了首次齐射。9枚285毫米炮弹在“陆奥”号四周激起了高高的水柱。舰队还没有来得及发射照明弹，只能通过“重庆”舰上主炮发出的火光进行大致瞄准。在“重庆”舰进行了三次齐射后，“陆奥”号和“雾岛”号才将舰身横侧过来，进行了第一次齐射。
5分钟后，“重庆”舰的第4次齐射终于击中了“陆奥”号战列舰，一枚295毫米穿甲弹炸毁了“陆奥”号上高大舰桥上的3米射击指挥仪，一下子就使“陆奥”号上的主炮射击精度降到了极低的水平上。当然“重庆”舰上也被数枚140毫米、120毫米炮弹命中，但所幸，“重庆”舰“皮糙肉厚”，并没有造成实质性的伤害。不过，“雾岛”号上的8门295毫米主炮却给“重庆”舰带来极大的威胁。一枚炮弹甚至将舰体后部的两块装甲板崩落。
黄建勋意识到没有被击中射击指挥仪的“雾岛”号才是目前最大的威胁，立即下令所有主炮对准“雾岛”号进行攻击。此时，双方的照明弹都打在了对方舰队的上空，彼此都能一目了然地看到对方各种机动。
晚8点30分，“重庆”舰的第9次齐射似乎准头极高，有两枚炮弹命中了“雾岛”号，一枚击穿了其左舷152毫米舰廓炮的弹药舱装甲，并引起了剩余的数十枚152毫米炮弹的殉爆。另一枚炮弹击穿了其后机舱装甲，使其动力立即减少了一半，并燃起大火。
但没有失去战斗力的“雾岛”号仍凶狠地还击，其第7次齐射中，1枚260毫米炮弹击中了“重庆”舰上的一座130毫米副炮炮塔，并将整个炮塔掀上了天空。
8点40分，“重庆”舰上的第12次齐射再次击中了“雾岛”号，3枚295毫米炮弹分别命中了“雾岛”号的前烟囱、后舰桥。前烟囱被击毁，使本就丧失了一半动力的“雾岛”号的机动力更加微弱，仅能保持12节的航速。后舰桥被炸毁，则使其两座后主炮的射击精度降低了不少，只能依靠前舰桥上的射击指挥仪进行射击。
“雾岛”号经此打击后，其情形更加危险了，不过此时，转而使用舰桥上的射击指挥仪，并逐渐调整过来的“陆奥”号的射击精度开始有所提高，一枚炮弹击中了“重庆”舰的水平装甲。由于“重庆”舰上的装甲质量及厚度均非常不错，所以产生了跳弹，弹开的这枚炮弹却将舰上后炮塔上的一门主炮的身管击毁。“陆奥”号虽然受伤，但远没有失去战斗力。这时，另一艘战列舰“秋津”号也赶到战场。
黄建勋深感受到三舰攻击，自己确实难以支撑，开始向“武汉”舰发报，要求其尽快结束补给，前来支援。
于是，“重庆”舰开始施放烟幕，并进行高速机动。时刻想突破巡洋舰和驱逐舰防御的两艘中国驱逐舰，此时也被打得伤痕累累，只好跟着“重庆”舰，现在只能考虑为重庆舰护航，驱赶准备靠近发射鱼雷的驱逐舰，而不再作向战列舰发射鱼雷的尝试了。此时只有凭借高速，绕着受到重创的“雾岛”号机动，并寻机摧毁“雾岛”号。于是，“重庆”舰始终绕着舰队转圈，并不时地进行齐射。而航速较慢的“陆奥”号和“秋津”号只能吃力地跟着“重庆”舰，并不断地发射照明弹，以使“重庆”舰不能脱离自己的视线。
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