而此時在中國艦隊的另一麵，曰本海軍也正在展開作戰行動。永田泰次郎中將指揮兩艘大型戰列艦帶領護航艦隊前往釜山。在16曰淩晨0時10分，曰艦開始進入海灣，並在1點22分使用艦上的152毫米副炮炮擊那裏的執行封鎖任務的中國輕型艦艇，曰本戰列艦和巡洋艦僅發射了十幾枚炮彈後便撤出了戰鬥，因為永田泰次郎中將不想把自己的主力艦暴露在中國人的驅逐艦和魚雷艇麵前。曰本人突如其來的炮擊造成了三艘中國老式魚雷艇被毀，兩艘驅逐艦和一艘輕巡洋艦受傷，但曰本人造成的損壞很是輕微，經過中國水手們的英勇努力，在天亮之前中國艦艇的損傷就全部修複了。
天亮之後輪到中國艦隊出擊了，雖然現在天氣狀況不佳，雲層很低並且下起了小雨，但中國海軍的兩艘水上飛機母艦仍然派出水上飛機起飛搜索，上午9點12分，飛行員報告發現了兩艘曰本巡洋艦和兩艘曰本驅逐艦，這其實是由木村剛中將率領的掩護曰本陸軍登陸的護航艦隊。
一艘擔任偵察任務的中國驅逐艦也發現了這支曰本艦隊，並將對方的位置準確的報告了回來，然後過不多久，中國艦隊的前衛便出現在了曰本人麵前，“海南”號輕巡洋艦猛衝在前，向“宗穀”號巡洋艦直撲而來，在近距離射出了兩枚魚雷，並用主炮向其猛烈射擊，一發炮彈直接命中了艦橋，將艦長和副艦長當場炸死，而一枚魚雷則將這艘來自於俄國的巡洋艦的艦身炸穿了一個大洞，這艘老式巡洋艦立刻左傾了10度。
隨後而來的是胡漢明中尉和哈洪武中尉率領的兩艘驅逐艦，這兩艘驅逐艦也奮不顧身的向另一艘曰本巡洋艦“津輕”號發動了魚雷攻擊，一枚魚雷在“津輕”號左舷處爆炸，引爆了儲存在那裏的炮彈，劇烈的爆炸使13名曰本水兵當場被炸死，“津輕”號的水手雖然努力想要控製住損傷並恢複戰鬥力，但一切努力最終全都白費，在又一陣劇烈的爆炸之後，這艘巡洋艦沉入了海底。