眼看就要取得压制性胜利，在第一舰队众人欢呼声中，贵州舰突然中弹，一发从“门”字号大炮台打出的305毫米大口径炮弹，鬼使神差般的命中贵州舰距离舰尾不到五米的上甲板上，巨大的爆炸甚至让贵州舰舰首猛地一翘，浓烟和烈火笼罩在舰体后侧，紧接着巨大的爆炸声在战列中回荡，不到五分钟时间，贵州舰打出“本舰重伤、转向失灵”的旗语，紧接着打出“请求脱离战列”的旗语，随后向着东北方向直插过去。
就在贵州舰脱离战列不到五分钟，舰首方向突然腾起巨大的水柱，一开始还以为贵州舰再次中弹，不到一分钟，贵州舰右舷舯部海面上接连发生两次爆炸，粗大的水柱落下后甚至将舰体舯部包裹，与炮击截然不同的水柱，让再迟钝的海兵也知道贵州舰是触雷而不是中弹了，原本在第一次旅顺口海战中右舷被鱼雷击中过一次，在海州港紧急抢修后才归队不久，这次不到十分钟时间，贵州舰已经猛烈右倾到15度左右，高大的桅杆开始倾斜，舰首方向的两门主炮因为仍然保持左向射击状态，右倾导致两根粗大的炮管高高扬起，进一步加剧了战舰右倾速度，随即贵州舰发出“本舰准备弃舰”的旗语，此时舰上的海兵已经像下饺子一样在高耸的左舷跳海。
原来，前几日扫雷船的作业基本肃清了这片海面的锚雷，但在前一日晚上，裕禄提督不顾下属们苦苦哀求，认为短期内旅顺口基地绝不会有舰队支援，强令下令驻守大沽口要塞区的两队鱼雷艇执行布雷任务，在距离白河口五海里左右布下近百颗飘雷。
由于潮汐关系，这批飘雷一直在大沽口北侧九千米左右海域上飘荡，渤海湾属于不正规半日潮，每24小时50分为一个周期，9月25日潮汐在早上凌晨两时左右最大，前一日夜间北虏鱼雷艇布下的飘雷，在大明战舰驶往作战海域时，被退潮的海水带往外海，这时候赶上今日第二次潮汐，飘雷被涨潮的海水又带了回来，并且由于回流关系，这些水雷密集的聚集在一起，倒霉的贵州舰刚好碰上被海水推回来的飘雷，导致接连中雷。
尽管判断出贵州舰触雷，一直遂行介护任务的鳌江舰、沧江舰还是勇敢的脱离战列，冒险赶往贵州舰附近海域，准备执行人员搜救任务，结果准备从尾部绕至右舷方向的沧江舰同样右舷中雷，巨大的爆炸将沧江舰舰首炸毁，舰体残片和海水在空中飞溅，然后又重重的落在海面上，激起更多粗壮低矮的水柱，沧江舰失去舰首后，参差不齐的残余舰体在海面上顺着惯性漂浮不到一刻钟，整个战舰突然猛地一歪倾覆在海面上，暗红色的船底上长满了藤壶随浪飘荡，前部缺口处仍然有白烟在不断冒出，紧接着暗红色的船底迸发出巨大的爆炸，应当是蒸汽轮机锅炉倾覆后遇到海水相激导致的爆炸，将粘满藤壶的舰体碎片再次抛向空中，沧江舰全舰254人全员战死。
见到沧江舰战损后，座阵福州舰的中央舰队总指挥长林泽德二级上将越过第一舰队的舰队长，接连下达两条命令，一是各舰降低开火频率，注意避让水雷，二是解散战列，自行撤出战斗。