下午2时25分，王岳中少校率领的执行封锁任务的轻型舰队发起攻击，又击沉了两艘日本商船，然后这些经历了激烈战斗伤痕累累的小型舰艇转向东航行，这支舰队的官兵已经超额完成了他们的任务，开始返航了。
在16日的整个白天里，激烈的战斗不停的进行着，当时的场景可以说蔚为壮观，天空布满了炮弹造成的烟云，中国驱逐舰和鱼雷艇在不停地攻击，日本巡洋舰和驱逐舰则施放着烟雾以掩护狼狈逃蹿的运输船，被击中的船只和舰艇发生连续不停的爆炸。夜幕降临之前，山田尤之助的运输船队遭受了重大的损失：大部分商船和运兵船都被击中，其中6艘被击沉，12艘商船中只有7艘能够继续前进，而山田的驱逐舰上挤满了救起的落水船员和陆军士兵，据估计这一仗至少有近六千名日军官兵阵亡。；
山田在自己后来的回忆录中提到了当时“作战的前景相当暗淡”，但他仍然执着的继续前进，此时他的驱逐舰上挤满了人，无法作战，唯一的希望在于永田泰次郎的舰队能够扫清这一带的华军舰船。
永田泰次郎向前航行和一支轻巡洋舰分队会合，坐镇“扶桑”号的永田泰次郎直接指挥战列舰队，这支战列舰队包括了日本人这一次出动的最大的三艘战列舰：“扶桑”号、“山城”号和“周防”号。担任护卫大型舰艇的直卫舰队是装甲巡洋舰“日进”号、“磐手”号，以及“青森”号轻巡洋舰率领的六艘驱逐舰，指挥官是荒川仲吾海军少将。而侦察舰队则是由“弄内”号轻巡洋舰率领的三艘驱逐舰组成，它们在主力舰队的前方搜索美舰，指挥官是大岛正毅少将。永田泰次郎的计划很简单：进入海湾扫荡，炮击中国舰队，以掩护山田尤之助指挥的船队登陆釜山。
过不多久，日本人的侦察舰便发现了李景曦的舰队正在向这里航行，不过他们在情急之下却犯了一个错误，那就是将两艘中国战列巡洋舰误认为是战列舰。
此时中国舰队则处于忙碌之中，“胜利”号和“民权”号在早上5点20分便进入战备状态，所有的火炮在很短的时间里便准备完毕。特遣舰队一整天都处在戒备状态，逐渐驶近战场。无线电军官们一直在监听着电台和搜索定位仪器，不放过任何蛛丝马迹。当时李景曦注意到他的舰队曾经进行过的所有协同行动仅是在之前的十几个小时内进行的高速航行，因此他下令舰队组成了一列纵队，轻巡洋舰和驱逐舰位于两艘战列巡洋舰的前方，战列巡洋舰与驱逐舰保持约5000码的距离。
这一次交战双方都把最强大最先进的武器投入到了战斗中，中国人的利刃是两艘新型战列巡洋舰，装备最新式的对海搜索设备和406毫米的巨炮，并拥有厚实的装甲和懂得运用巨炮和最新战术的指挥官和炮手。日本人最大的火炮是“扶桑”号和“山城”号上的356毫米火炮，“扶桑”号和“山城”号是目前日本海军中拥有主炮数量最多的战列舰，它们都拥有6座双联装主炮塔，在日本人看来，没有任何船只能够经受住它们的一次齐射的轰击，另外“扶桑”号和“山城”号还拥有经过良好训练的舰员，其中包括了胜过中国最先进的搜索仪器的优秀了望员。另外，双方都拥有夜战方面的优势，都装备有威力强大的鱼雷战舰，这在夜间对大型军舰来说是很大的威胁。
黄昏时分，李景曦中将命令他的舰队加速行进。这时“胜利”号的舰长斯科特向他的中国舰员们发话：“我们正在进入交战区域，我们不晓得我们会碰上些什么样的敌人军舰，我们也可能会遭到伏击，某种灾难性的事情也可能会落到我们头上。但是无论我们碰到什么事情，我们所能做的，就是坚守岗位，战斗战斗而我本人最大的希望，就是能够把你们全部平安的带出来，祝你们大家好运”他的这番话让“胜利”号上的1300多名从未参加过实战的官兵们安下心来。在第