临时改变部分计划是一件非常危险的举动，叶祖珪不是没有考虑这会对全局造成的影响，但是叶祖珪在见到德国军舰的混乱之后做出的决定。按照计划他们是偷袭，给德军创造重大伤亡之后逃走，但是现在看来，他们有机会全歼德军远征军海军护卫队。因此叶祖珪才允许更改作战计划。
这份临时作战计划并没有打乱了他们原本的偷袭计划，所以其他军官并没有提出反对意见。
13:20分，忽然接到撤出战场命令的飞鹰号和飞霆号当即掉头，飞鹰号舰长陈曾寿和飞霆号舰长赵增添内心非常疑惑，一直到撤出战场之后才得到准确命令，原来是让他们负责伏击逃走的其他德国军舰。两艘鱼雷驱逐舰立即赶往后面的两艘补给舰补给弹药以及燃煤，但风浪太大，补给非常困难。不过所幸大家并没有慌张，陈曾寿和赵增添两人非常清楚现在要做什么，德军战败已定，他们绝不能放走任何一艘德国军舰和运输船。
13:25分，德国海军克隆号轮船、汉堡号轮船相继被北洋水师的鱼雷艇偷袭得手，这两艘载水量较轻的运送德军士兵的远洋轮船在身中两发鱼雷之后，海水涌入了船舱内，在短短三十分钟内半沉入海底，两艘轮船上七十多名船员跳上救生舱后手持步枪负隅顽抗，遭到北洋水师海军机关炮（重机枪）的扫射，两艘救生艇海员全部被杀。
鲜血染红了大海！
13:27分，德国海军博兰尼斯号炮舰上的主炮在还击的过程中击中了北洋水师海犀号驱逐舰，并意外地引起了弹药舱爆炸，排水量仅仅234吨的海犀号瞬间爆炸成为一朵火花，随即沉入海底。海犀号管带左铭顺以及海犀号上42名水手1名北洋水师学堂学员总计44人全部遇难身亡，其中该学员今年年仅十五岁，成为本次渤海湾海战中中国阵亡年龄最小的军人。
左铭顺，福建三明人，马尾水师学堂毕业，曾经参加甲午海战，甲午战败之后左铭顺连同许多其他海军将领受到处罚，在淞沪水师学堂担任教师，后背朝廷委任为海琛号管带。尽管作为海军管带要长期忍受离家的痛苦，且在训练过程之中左铭顺的老父母相继离世，但他忍痛留守，怀着对中国海军复兴的强烈执着报效国家，直到渤海湾海战阵亡牺牲，年仅38岁。
13:33分，德国海军柯尼斯堡号运输舰被击中锅炉，继而引发爆炸，柯尼斯堡号运输舰因承载着运往德国亚洲殖民地的弹药，舰长朗格坚决不同意水手逃离舰船的决定，要求必须救助本舰。但是锅炉的大火很快导致整艘运输舰的倾倒，高温最终导致运输舰运输舱内毒气弹的爆炸，整艘船很快船员遭到毒气弹的攻击，死伤惨重。
由于大量海水灌入船舱，人们发现柯尼斯堡号运输舰整艘船居然在海面上竖了起来，大火外加倾覆，沉船在即，朗格船长无奈下令士兵放弃运输舰从柯尼斯堡号上逃走，逃走时候全船仅幸存22人。
然而让人意外的是，柯尼斯堡号在海面上竖着着火，却一直不沉入海中，一直到海战结束，柯尼斯堡号上的大火自己居然熄灭了，整艘船依旧竖直地插在渤海里，成了漂浮在海面上的移动军火库。
其后柯尼斯堡号运输舰被北洋水师捕获，发现其中价值高达五百万德国金马克的军火补给。
这五百万金马克的军火都是陆军方面的补给，北洋水师军官虽然想收起来，不过叶祖珪等人的目光也不至于那么短浅，在战后将这些军火连同其它捕获的军火补给全部交给曹跃处置。曹跃随后也及时地宣布成立大清帝国兵部下属海军部，从此海军单独建成海军衙门，不再归属地方总督，享有作战自主权，从而极大地解放了海军的行动自由和自主性。
德国人朗格船长在得知柯尼斯堡号被捕获，里面的军火被中国人得到的消息之后，羞愤自杀身亡，享年36岁。
13:40分，德国海军远征军海军护卫队旗舰卢克斯号巡洋舰开始朝着北洋水师冲过去，在他左右不远分别是博兰尼斯号炮舰和杜尔德号炮舰，三艘德国海军成品字形的决死冲锋一度让北洋水师的阵型有一丝凌乱。但是很快，在刘冠雄的调度指挥下，北洋水师分为abc三支舰队，a舰队由刘冠雄带领的北洋水师旗舰海天号巡洋舰、海荣号巡洋舰，海筹号巡洋舰、海青号驱逐舰、海龙号驱逐舰、辰字号鱼雷舰、列字号鱼雷舰组成，b舰队由海祈号管带黄鸣球带领海琛号巡洋舰、海华号驱逐舰、通济号炮舰、左一号鱼雷舰、张字号鱼雷舰、列字号鱼雷舰组成，而飞霆号与飞鹰号鱼雷驱逐舰则组成c舰队对漏网之鱼运输舰与轮船进行攻击。
北洋水师的及时调整，使得德国军舰再一次承受了更多的炮火打击。
13:53分，德国海军博兰尼斯号炮舰在饱受北洋水师的炮火打击下，水兵伤亡惨重，甚至连船上的厨师也要充当起炮手。而博兰尼斯号炮舰为了掩护卢克斯号巡洋舰，冲向了北洋水师海琛号，并且主炮意外地击中海琛号指挥塔，海琛号管带谭学衡等人身亡。