20 июня(3 июля) в осажденную крепость прорвался миноносец «Лейтенант Бураков». Он доставил последний приказ Алексеева: «Иметь в виду, что эскадре можно оставаться в Порт-Артуре лишь до того времени, пока она в нем в безопасности. В противном случае — заблаговременно выйти в море, и, не вступая в бой, если окажется это возможным, проложить себе путь во Владивосток»{1495}. Это был во всех отношениях странный приказ, так как Витгефт не имел возможности выйти в море, не вступая в бой. Тем не менее, командующий эскадрой попытался выполнить распоряжение Наместника. В успех прорыва Витгефт не верил, он понимал, насколько ослаблена эскадра, опасался действий миноносцев противника в Цусимском проливе, но был готов выполнить свой долг. «Упреков я не заслужил. — Отвечал он Е. И. Алексееву 22 июня(5 июля). — Действовал и доносил честно и правдиво о положении дел. Постараюсь честно и умереть. Совесть в гибели эскадры будет чиста. Бог простит. Потом все выяснится»{1496}.

Впрочем, уходить из Порт-Артура все же было необходимо. 27 июля(9 августа) японская дальнобойная артиллерия начала обстрел кораблей, стоявших во внутреннем бассейне. Перекидная стрельба по площадям не была прицельной, но противник все равно добивался своего — «Ретвизан» получил 7 попаданий, а «Полтава» — 2. Значительных разрушений не было, но ждать их было бессмысленно{1497}. 28 июля(10 августа) на флагманском броненосце «Цесаревич» был поднят сигнал: «Флот извещается, что Государь Император приказал идти во Владивосток»{1498}. На совещании флагманов и капитанов эскадры большинство поддержали командующего, высказавшись против ухода, сам Витгефт «открыто выражался, что чувствует, что идет на верную погибель, что не в состоянии вести эскадру и т. д»{1499}. Из Порт-Артура он вывел 6 эскадренных броненосцев, 1 броненосный и 2 бронепалубных крейсера 1-го ранга, 1 крейсер 2-го ранга и 8 эскадренных миноносцев. Предполагалось, что для содействия прорыву Тихоокеанской эскадры и отвлечения части сил японского флота в море должна была выйти и владивостокский крейсерский отряд. Однако отсутствие прямой связи с Владивостоком привело к тому, что действия русских кораблей не удалось скоординировать. В состав блокирующего японского флота входили 4 эскадренных броненосца, 4 броненосных крейсера, 8 крейсеров обоих рангов и 18 эскадренных миноносцев{1500}.

Уход кораблей вызвал радость и надежду среди гарнизона Порт-Артура — там понимали, что во Владивостоке эскадра сможет сохраниться в качестве боевой силы до прихода подкреплений с Балтики{1501}. Эскадра Витгефта шла со скоростью 12–13 узлов{1502}. Ускорить движение было невозможно, т. к. на русских кораблях сразу же начались поломки. Сначала отказало рулевое управление на «Цесаревиче», за тем — на «Ретвизане». Сказывалось долгое неподвижное пребывание на рейде. Значительная часть артиллеристов за это время также не имела возможности практиковаться в стрельбе — уровень их подготовки неизбежно снизился{1503}. Поскольку экипажи отправляли команды для укрепления сухопутного фронта, а вернуть всех не представлялось возможным, то недостаток пополнялся за счет команд кораблей, остававшихся в Порт-Артуре{1504}. «Ретвизан» вышел в поход с незаконченным ремонтом — накануне он получил попадание снаряда ниже ватерлинии. Корабль покинул Порт-Артур, имея 500 тонн воды в носовом отсеке, и 500 тонн — в компенсационных{1505}. Все это, разумеется, сказалось на скорости русского флота.

Неравноценным было и вооружение эскадр. На русских кораблях на бумаге имелось 106 шестидюймовых орудий, на самом деле 22 орудия находилось на сухопутном фронте, и еще 6 вышло из строя. На японских кораблях было 138 шестидюймовых орудий против 82 реально имевшихся на кораблях Витгефта. В целом по средней и тяжелой артиллерии Того имел 182 орудия против 104 русских{1506}. Против 15 русских 12-дюймовых орудий(1 орудие на «Севастополе» вышло из строя{1507}) японцы имели 16, против 8 10-дюймовых — 2. Кроме того, на японских судах имелось 12 8-дюймовых орудий, которых не было на наших кораблях. Таким образом, русская эскадра имела преимущество в орудиях крупного калибра, уступая противнику в артиллерии среднего калибра, скорости и бронировании{1508}. Русская экадра выходила на внешний рейд в течение 3,5 часов{1509}. Между тем выход русских кораблей из внутреннего рейда в 10.30 был немедленно замечен дежурившими японскими судами и уже через час флоты были в пределах видимости друг друга{1510}.

Японская эскадра имела в своем составе 4 эскадренных броненосца и 2 броненосных крейсера. Того спешно подтягивал к ним броненосец, несколько крейсеров и миноносцы. У русских броненосцев перед боем несколько раз выходило из строя управление. В 12.20 крейсер «Ниссин» открыл огонь{1511}. Противники вступили в бой, сосредоточив огонь по флагманским судам — «Цесаревичу» и «Микасе». Артиллерийская дуэль протекала с переменным успехом — качество подготовки команд японских и русских кораблей в начале войны находилось примерно на равном уровне и оно примерно одинаково росло в ходе военных действий. В 14.30, после двухчасового боя эскадры разошлись, но в 16.30, используя преимущество в скорости, адмирал Того нагнал эскадру Витгефта и в 16.45 бой возобновился, вполне удачно для русского флота{1512}. Огонь русской артиллерии ничем не уступал противнику{1513}. Флагманский броненосец «Микаса» получил 22 попадания и лишился практически всех орудий, серьезных повреждений, русские артиллеристы добились удачных попаданий в броненосцы «Асахи» и «Фуджи»{1514}. Запас снарядов на японской эскадре подходил к концу, и Того готовился к отходу.