Началась спешная подготовка к дальнему и полному неизвестности походу.

В ночь на 28 июля корабли эскадры, назначенные для прорьгва, были готовы к выходу. Во Владивосток уходили броненосцы “Цесаревич”, “Ретвизан”, “Победа”, “Полтава”, “Пересвет” и “Севастополь”; крейсера “Аскольд”, “Паллада”, “Диана” и “Новик”; миноносцы “Выносливый”, “Бесшумный”, “Властный”, “Грозовой”, “Бойкий”, “Бурный”, “Беспощадный” и “Бесстрашный” и госпитальный транспорт “Монголия”. Остальные корабли, в том числе и броненосный крейсер “Баян”, незадолго до выхода подорвавшийся на мине, оставались для обороны крепости. Уходившие корабли были укомплектованы личным составом, обеспечены углем и боеприпасами, но не имели достаточно орудий, которые в свое время были сняты для усиления крепости; всего недоставало: 6-дюймовых орудий - 10; 76-миллиметровых - 18 и других - 65.

Японский флот между тем продолжал нести блокадную службу. Адмирал Того, будучи уверен, что русская эскадра в связи с тесной осадой крепости с суши неизбежно выйдет в море, усилил наблюдение за порт-артурским рейдом и перебазировал свои главные силы от островов Эллиот к острову Роунд, ближе к Порт-Артуру. К 28 июля дислокация японского флота была следующая: броненосцы “Миказа”, “Асахи”, “Фуджи”, “Шикишима” и броненосный крейсер “Асама” находились в районе острова Роунд; крейсера “Якумо”, “Касаги”, “Такасаго” и “Читозе” — в 15 милях южнее Ляотешана; крейсера “Акаси”, “Сума” и “Акицусу” — у Энкоунтер-Рока; крейсера “Хашидате” и “Матсушима” — в бухте Сикау около Порт-Артура; 1, 2 и 3-й отряды миноносцев несли блокаду порт-артурского рейда; 4-й отряд стоял в Дальнем; броненосец “Чин-иен”, броненосные крейсера “Ниссин” и “Кассуга” находились в море вблизи Порт-Артура; крейсера “Итсукишима” и “Идзуми” — у островов Эллиот, “Чиода” — в Дальнем. Вице-адмирал Камимура с броненосными крейсерами находился в Корейском проливе. Он имел приказ не допустить в Желтое море владивостокские крейсера.

Наступило утро 28 июля. С восходом солнца русские корабли начали выходить из внутренней гавани на рейд и занимать свои места по диспозиции. Рейд был предварительно протрален. В 8 часов 45 минут эскадра в кильватерной колонне, следуя за тралящим караваном, вышла в море.

За выходом флота с самого утра наблюдали несущие блокаду японские миноносцы и крейсера. Адмирал Того, как и 10 июня, был своевременно извещен, какие корабли вышли в море и каким курсом идет эскадра.

Оставляя Порт-Артур, Витгефт донес адмиралу Алексееву: “Согласно предписанию выхожу с эскадрою прорываться во Владивосток. Лично и собрание флагманов и командиров, принимая во внимание все местные условия, были против выхода, не ожидая успеха прорыва и ускоряя сдачу Артура, о чем доносил неоднократно”. Командующий и большинство его командиров еще задолго до выхода не верили в благоприятный его исход и с этой мыслью шли в бой.

Сам Витгефт, свыкшись с мыслью, что эскадра не может одержать победу и прорваться во Владивосток, не проявлял должной инициативы и не принимал решительных мер, чтобы организовать победу и разгромить врага.

В 10 час. 30 мин. флагманский корабль лег на курс 125°, тралящий караван был отпущен. К 11 часам скрылся из вида Ляотешан. Стоял ясный солнечный день. Эскадра шла в кильватерной колонне: головным — броненосец “Цесаревич”, под флагом командующего, за ним “Ретвизан”, “Победа”, “Пересвет” (флаг младшего флагмана контр-адмирала Ухтомского), “Севастополь” и “Полтава”, крейсера “Аскольд”, “Паллада” и “Диана”. Крейсер “Новик” шел впереди эскадры, миноносцы были на траверзе флагманского броненосца — четыре с правой стороны и три с левой.

Главные силы японского флота под флагом вице-адмирала Того появились на видимости (120 кабельтовых) около 11 час. 30 мин. Они шли с северо-востока на пересечение курса русской эскадры. Головным шел “Миказа”, за ним броненосцы “Асахи”, “Фуджи”, “Шикишима” и броненосные крейсера “Кассуга” и “Ниссин”.

Появление неприятельского флота на пути русских было закономерно, расчет адмирала Алексеева прорваться во Владивосток без боя был сделан без учета фактической обстановки на море. Сражение было неизбежно.

В предстоящем бою Витгефт мог рассчитывать на успех, имея явное преимущество в броненосцах, от огня которых главным образом и зависел успех боя.

Русские имели превосходство в артиллерии главного калибра, японцы в свою очередь имели преимущество в скорости хода кораблей своих главных сил и могли выбирать дистанцию огня и наиболее выгодный для них строй.

В 12 час. 20 мин. с расстояния 80 каб. японцы открыли огонь, в ответ с расстояния 65-70 каб. разрядили свои крупнокалиберные орудия русские броненосцы.

Обстановка на море к моменту открытия огня была следующая. Русская эскадра, как уже говорилось, в кильватерной колонне шла курсом 125°; крейсер “Новик” по приказанию Витгефта занял место концевого в колонне. Японские главные силы (1-й боевой отряд) перерезал курс эскадры на расстоянии около 75 каб. 3-й боевой отряд (четыре крейсера) шел параллельным курсом с русскими кораблями южнее на расстоянии до 70 каб.; к северу на расстоянии до 80-85 каб. тоже параллельным курсом шел 5-й боевой отряд (три крейсера) и, наконец, три крейсера 6-го боевого отряда находились северо-восточнее на расстоянии до 100 каб. Таким образом, японцы окружали русскую эскадру, оставляя открытым только путь на Порт-Артур. Адмирал Того явно желал, чтобы Витгефт, как и 10 июня, не принял боя, а повернул : обратно в Порт-Артур под огонь осадной артиллерии генерала Ноги. Но русский флагман на этот раз продолжал идти вперед, отвечая огнем на огонь.

В завязавшейся перестрелке Витгефт, уклоняясь от охвата 1-м японским боевым отрядом головы своей кильватерной колонны и рассчитывая проскочить у него под кормой, изменил курс влево. В результате поворота противники оказались на контркурсах, при этом условия стрельбы для русских кораблей явно ухудшились, японские главные силы усматривались под острым курсовым углом и против солнца. Командующий искал возможности прорваться во Владивосток и этому подчинял свои действия.