经远继续迎敌吉野，遭吉野、浪速、秋津洲、高千秋四舰围攻，中弹起火。全舰官兵奋勇抗击，经远全舰将士发炮以攻敌，激水以救火，依然井井有条。经远以一敌四，拒战良久。激战中，管带林永升不幸突中炮弹，脑裂阵亡，帮带大副陈荣和二副陈京莹也先后中炮牺牲。最后在浪速、吉野、秋津洲、高千秋的围攻之下，经远舰中炮累累，不久，左舷舰首向水中下沉，在东经123度40分7秒，北纬39度51分海面上，舰首向东，左舷倾覆而沉没，全舰官兵二百余人，初六十人遇救外，其余全部阵亡。
经远沉没后，济远管带方伯谦，广甲管带吴敬荣，临阵逃脱。靖远、来远因中弹过多，退出战斗，避至大鹿岛附近紧急修补损坏的机器。
定远、镇远两舰浴血奋战，中弹甚多，几次起火。下午3时30分，镇远舰的30.5公分大炮连续击中旗舰松岛号二次，松岛后甲板四号炮塔中弹后，火焰引爆**，发生了大爆炸。松岛船轴倾斜5度，冒起白烟，火灾大作。不久，靖远、来远抢修完毕，重新投入战斗，日本军舰赤城、比叡、西京丸号负伤，旗舰松岛情况也不容乐观，吉野、扶桑也受了伤，又见北洋舰队重新集队。伊东祐亨便于17时40分左右下令撤出战场，北洋舰队稍事追击，也收队回到旅顺。此战役之中北洋水师虽损失较大，但并未全败，然而李鸿章为保存实力，命令北洋舰队躲入威海卫港内，不准巡海迎敌，日本取得了黄海制海权。
清廷估计到日军将乘胜入侵辽东半岛，谕令李鸿章速谋战守。李鸿章根据各国的探报，倭人将以大股图犯北京，有云谋偷袭沈阳的情势，提出“唯有严防渤海以固京畿之番禹，力保沈阳以顾东省之根本，然后厚集兵力，再图大举，以为规复朝鲜之地”的战略方针。清廷集中兵力加强对辽东半岛地区的防御，认命四川提督宋庆为帮办北洋军务兼前敌各军总统，顺速募军30营，将集结于九连城附近鸭绿江右岸的81营5个哨口、奉军及靖边军芦榆防军、仁字虎勇、盛字练兵及吉字练兵、齐字练兵，镇边军等计3.04万清军，分左右两翼防线，形成东起苏甸及长甸河口，西迄大东沟、长孤山，绵恒数十里的鸭绿江防线。清**在以重兵屯驻鸭绿江防线同时，又陆续从各地抽调兵力，以充实山海关至奉天、营口一带第二防线。鸭绿江江防之战开始于10月24日，是清军面对日军攻击的首次保卫战，部署在鸭绿江北岸的清军共约28000人。清廷命令宋庆为诸军总统，节制各军。日军进攻部队为山县有朋大将统率的第一军，包括桂太郎中将的第三师团和野津道贯中将的第五师团，共30000人。宋庆虽负节制诸军之名，但是各路清军实则不服调度，而且平壤新败，士气不振，将领多无抗敌决心。日军则士气高昂，野心勃勃。日方发布由间谍宗方小太郎起草的《开诚忠告十八省豪杰檄文》，对满清展开政治攻势，扬言要直捣北京，让清国皇帝缚乞降。日军先于九连城上游的安平河口泅水过江成功。当夜，日军在虎山附近的鸭绿江架起了浮桥，清军毫无察觉。10月25日晨6时，日军越过浮桥，向虎山清军阵地发起进攻。清军守将马金叙、聂士成率部坚持抵抗，因势单力孤，伤亡重大，被迫撤出阵地，日军遂占领虎山。其他清军各部闻虎山失陷，不战而逃。26日，日军不费一枪一弹占领九连城和安东县，清廷重兵近三万驻守的鸭绿江防线崩溃。
1894年下旬，在日军越过鸭绿江防线，占领九连城、安东县、大东沟、凤凰城、宽甸、山由岩的情况下，宋庆奉诏率所部毅军及铭军回援旅顺，留依克唐阿镇边军驻守赛马集、草河城一带，由直隶提督聂士成率芦榆防军、盛军、奉军及仁字虎勇等部守卫摩天岭，阻击日军。聂士成、依克唐阿两军还在通远堡集合20营兵力，兵分两路反攻凤凰城，另一路由寿山岭统领镇边部队，永山统领马队，绕道叆阻边门进攻凤凰城东北。日本第一军进攻鸭绿江的同一天，大山岩大将指挥的第二军两万五千人在日舰的掩护下，开始在旅顺后路上的花园口登陆。由于李鸿章一心要保旅顺港，清军便没有在此处设防。日军的登陆活动历时二十天，清军竟然坐视不问，只有当地的农民自发抗击日军，暂时拖住了日军的行动。11月6日，日军击溃清军连顺、徐邦道等，进占金州。7日，日军兵分三路向大连湾进攻，大连守将赵怀业闻风溃逃，日军不战而得大连湾。日军在大连湾休整十天，开始向旅顺逼进。旅顺地区的清军有七统领，道员龚照玙为前