就在东海号和海琛号撞击凤阳号残骸时，在外海战巡的大明第三舰队第三十二战队和第三十四战队终于发现情况不对了，平时北虏也会偶尔夜间有声响发出，甚至断断续续开火威吓靠近的大明战巡舰船，平白让大明战舰紧张不已，后来时间长了，战巡各舰也懈怠了，一旦对手有动静，都是打两发照明弹观察一下，没有动静就大家各自巡逻。
没想到今天晚上港区出入口处动静特别大，在连续打出十数发照明弹后，终于发现北虏的动作，结合近期第一舰队围攻大沽口进展顺利，舰队长朱先钎立刻下达了战备提升令，防止北虏狗急跳墙，冒死突击。
指挥官黄铁生准将立刻下令战队开火射击，并且迅速将情况通报后方的舰队长和第三十一战队。
在东海号和海琛号推动凤阳号残骸脱离航道后，第三十二战队的炮弹也接踵打来，先是海琛号舯部舷侧中弹，原本就用钢板草草遮盖战损的海琛号舷侧开裂，整个舰体快速进水搁浅，紧接着驶往出入口东侧的东海号进水严重，在距离电岩炮台不到三百米左右的距离上坐滩。
而后两舰作为浮动炮台，与电岩炮台、老虎尾炮台、黄金山炮台一道，对准大明第三舰队开火，掩护后续舰船出击。
第一次旅顺口海战后，北虏水师多艘战舰受损，加上基地被对手封锁，基地内缺乏合格的装甲板，最后还是恒龄提督拍板，索性将受伤较重东海号部分装甲板拆卸下来，用于渤海号维修，将受伤较重海琛号部分可用物资拆卸下来用于其他两艘装甲巡洋舰维修，东海号和海琛号作为浮动炮台使用，这样总比五艘战舰都有损伤要好，这样两艘缺少装甲防护的战舰反倒变成了蛮力推土机，加上老旧的镇海号铁甲舰，以损失三艘战舰为代价来打通航道，没想到还有两艘战舰变成浮动炮台，已经超出恒龄提督心理预期。
9月25日上午七时，天色蒙蒙亮，在第三舰队第三十二战队的猛烈炮火声中，北虏水师残余四镇能够开动的所有舰船尽数出港，先是两艘战列舰、而后是三艘装甲巡洋舰，用着厚实的装甲顶住对手的炮击，在有三艘主力舰战损的情况下，为后续的轻型战舰顺利出港提供了遮蔽。
此时，距离战巡两个战队近二十海里的第三十一和三十三战队也抵达旅顺口外海，战斗一触即发。
由于前期连续作战，战舰损失较大，再加上第五镇联魁总兵战死、第二镇载林总兵病故，因此，恒龄提督将整个水师进行了调整，29艘战舰分为三个战列，其与惠年总兵亲自坐阵第一镇黄海号战列舰，率领渤海号战列舰，以及海圻号、海容号、海筹号三艘装甲巡洋舰，编为第一战列；座阵定海号巡洋舰的奎昌总兵，带领平海号、澄海号老式巡洋舰，以及海天号、海云号、海丰号、海睿号防护巡洋舰，编成第二战列；其余所有雷击舰均编入第三战列，由重伤初愈的方祖叶记名提督率领，其麾下有着原第一镇的第二代勤勇号、奋勇号、卓勇号、越勇号、冲勇号、锋勇号六艘雷击舰，第四镇修复毅勇号、坚勇号、行勇号、战勇号、晏勇号五艘雷击舰，以及第五镇残存的甲勇号、驰勇号、突勇号、神勇号、武勇号、伦勇号六艘雷击舰。至于港区内，只有兴海号、齐海号等两艘老旧巡洋舰驻泊。
战术制定的很简单，利用第三战列的雷击舰进行阻拦，同时第一、第二战列贴着老铁山方向，作势驶往大沽口。
水师上下一致认为，花了三艘主力战舰坐沉这么大的代价，加上己方兵力强盛，突破伪明第三舰队拦截不在话下，至于说是否顺利达成支援要塞作战任务，谁心里也没底，只能说尽力为之。针对这种情况，恒龄提督主持制定了两套作战方案，就看对手如何应付了。
话虽如此，恒龄提督和各位总兵均写下绝笔书留在旅顺口基地，声称不惜一切代价支援大沽口，此身只为报国。这样将来也能说道说道，谨遵陛下谕旨，冒死突击，不至于战死之后又祸及家人。
……
大明第三舰队方面，在朱先钎亲自干预下，编成了很奇怪的混合编队，第三十一战队打头，由自己亲自指挥，三十二战队与两个驱逐舰编队混合编组，由黄铁生准将担任炮击指挥官，曾宗铿担任雷击指挥官，略堕后于第三十一战队，整个舰队航向西北，明显想抢在对手前面完成渤海口方向封堵。
对于幕僚长葛麦克等人不解的眼光，朱先钎解释道，既要完成拦截对手支援大沽口任务，更重要的是防止对手狗急跳墙，与己方陷入缠斗，并且从纸面战力上看，对手实力并不弱于己方，猛虎缚兔，也要防着对手拼死一搏，更别提对手根本不是什么人畜无害的小白兔，实则是难缠的鬣狗群。
9月25日上午七时三十分，北虏水师脱离基地炮台掩护范围，第一、第二战列呈单列纵向线型，受制于战列舰航速限制，两个战列编队仅提速至16节，位于老铁山东南约八千米处的海面上。
此时，大明第三舰队第三十一战队位于其西南约10千米处，航向西北，航速十八节，双方呈四十度左右夹角。十分钟后，双方进入九千米的交战距离，舰队炮术指挥官赵瑞麟中校随即按下预备开火警告铃声。
庐州舰火控指挥所接到命令后，迅速将最新目标观测数据解算为射击诸元，而后下发给各个炮塔，前部甲字号炮塔在接到命令后，通讯手同步复述射击诸元，两名瞄准手根据炮长的诸元，快速微调纵横两个方向射界，不到二十秒上报射击准备完毕。
随着射击指令下达，甲字号炮塔顶层两侧的炮手在炮长指挥下，略微错开不到十分之秒，迅疾按下射击按钮，巨大轰鸣声和持续抖动中，庐州舰甲字号炮塔开火。