14 мая «Адмирал Ушаков» в бою получил две подводные пробоины: были затоплены носовые отсеки. На русском броненосце находились четыре 10-дюймовых и четыре 120-мм орудия. Наибольшая скорость «Ушакова» — не более 10 узлов. На двух японских крейсерах имелось восемь 8-дюймовых и тринадцать 6-дюймовых орудий, а максимальная их скорость была свыше 20 узлов.
«Не будь я 15 мая в рубке, мне, конечно, не пришлось бы писать этих строк, ибо уцелеть на открытом мостике не было никакой возможности: там буквально все сметалось градом осколков. Минут через 20 после начала боя было разбито правое, носовое, 120-мм орудие, а несколькими последовательно попавшими в батарею неприятельскими снарядами был произведен взрыв трех беседок с 120-мм патронами, вследствие чего начался сильный пожар.
Этими же снарядами и взрывом беседок были произведены большие разрушения на правой стороне батареи, да и левая ее сторона была вся завалена кусками и обломками от разбитой динамо-машины и развороченного камбуза. Местами попадались залитые кровью и изуродованные до неузнаваемости трупы убитых матросов.
Через полчаса пальбы огонь обоих неприятельских крейсеров, сосредоточенный на сильно уже подбитом „Ушакове“, был ужасен по своим результатам. Кроме пожара в батарее, от взрыва снаряда в жилой палубе загорелась обшивка борта и рундуки с командными вещами. К концу получасового боя нашим броненосцем были получены следующие повреждения: 8-дюймовым снарядом была произведена большая пробоина по ватерлинии под носовой башней, несколько более или менее значительных пробоин по всему борту и, наконец, огромное отверстие в борту было сделано под кают-компанией снарядом, взрыв которого был ужасен по своей силе.
После перечисленных разрушений „Ушаков“ быстро накренился на правый борт настолько сильно, что стрельба из башен стала недействительна вследствие уменьшения дальности, а затем и полной невозможности вращать башни против крена. При таких условиях командир, видя бесполезность дальнейшей стрельбы и использовав всю боевую способность своего корабля, приказал затопить „Ушакова“. Были открыты кингстоны, затоплены бомбовые погреба и подорвана труба циркуляционной помпы в машинном отделении.
Машины были застопорены, стрельба была прекращена, и людям было приказано выходить наверх и бросаться за борт, пользуясь имеемыми под руками спасательными средствами. Когда почти вся команда была уже в воде, на мостик пришел старший офицер доложить командиру о том, что вода быстро прибывает и что „Ушаков“ через самое короткое время перевернется. Никогда не забуду я спокойствия и полного самообладания, с каким держал себя в это время А.А. Мусатов».
Затонул «Ушаков» 15 мая. Из команды броненосца погибли семь офицеров, три кондуктора, 84 унтер-офицера и матроса.
Командир крейсера «Олег» капитан 1 ранга Добротворский подумал, что после гибели броненосцев прорыв во Владивосток теряет всякий смысл, и решил отходить на юг. Ему в кильватер шли крейсера «Аврора» и «Жемчуг». Этот отряд под флагом контр-адмирала Энквиста взял курс на Манилу, где 21 мая, по предложению американских властей, крейсера были разоружены и интернированы до конца войны. В нейтральных портах также были интернированы миноносец «Бодрый», транспорт «Корея» и буксирный пароход «Свирь».
15 мая в 11 часов началось самое неприятное: на оставшихся кораблях, составивших уже эскадру контр-адмирала Н.И. Небогатова, спустили Андреевские флаги. Небогатов, морально подавленный картиной гибели сильнейших кораблей эскадры и отсутствием видимых повреждений кораблей противника, впоследствии мотивировал свое решение о сдаче стремлением спасти 2 тысячи жизней от неминуемой и бесполезной гибели. Объяснить его поступок гуманными соображениями можно, но оправдать по чести — нельзя.
Разобрав сигнал о сдаче, командир «Изумруда» капитан 2 ранга барон В.Н. Ферзен дал полный ход и начал уходить. Он оторвался от преследования японских крейсеров и, предполагая, что у Владивостока его ждут японские крейсера, направился в бухту Владимир. По счислению, он подошел к бухте около часа ночи 16 мая и, опасаясь, что не хватит угля, попытался ночью же войти в бухту. В темноте корабль выскочил на мель. Сняться с нее не удалось. Тогда командир принял решение переправить команду на берег, а корабль взорвать.
В ноябре — декабре 1906 года в Кронштадте состоялся военно-морской суд, признавший бывшего командира отряда и семерых офицеров виновниками позора. Контр-адмирала Н.И. Небогатова и сдавшихся командиров кораблей «Император Николай I», «Генерал-адмирал Апраксин» и «Адмирал Сенявин» В.В. Смирнова, Н.Г. Лишина и С.И. Григорьева приговорили к смертной казни, которую император заменил десятилетним заключением в крепости.
Цусимское сражение закончилось почти полным уничтожением русской 2-й Тихоокеанской эскадры: из семнадцати кораблей 1-го ранга одиннадцать погибли, два были интернированы, а четыре попали в руки противника. Из крейсеров 2-го ранга два погибли, один разоружился и только «Алмаз» достиг Владивостока, куда также прибыли два миноносца. Более 5 тысяч человек, в том числе 209 офицеров и 75 кондукторов, погибли, а 803 человека получили ранения. В японском плену оказались более 6 тысяч моряков, среди которых находился и командующий эскадрой вице-адмирал З.П. Рожественский.
Потери японского флота были намного меньше: три потопленных миноносца, несколько поврежденных кораблей и около 700 убитых и раненых.
Прибыв в Манилу 11 июня 1905 года, старший офицер крейсера 1-го ранга «Олег» о действиях команды в сражении докладывал следующее: «Когда попал снаряд и раздался сильный треск, клубы черного удушливого дыма и пламени охватили все помещение. Сигнальные ракеты и некоторые патроны с грохотом начали лопаться. Осколки неприятельского снаряда разлетелись во все стороны, разрушая и пронизывая все на своем пути. Палубу нижнего мостика (над местом взрыва) действием газов выпучило и приподняло кверху дюйма на три находящееся тут 75-мм орудие № 29, которое потом уже не могло действовать, хотя палуба и осела.
Перед самым взрывом был дан сигнал „правому борту рассыпаться“, и прислуга скорострельных пушек, бывшая до того за прикрытием казематов, бросилась по своим местам. Комендор пушки Аксенов первый прибежал и успел сделать выстрел. Прислуга его (матросы Паршин, Волков и Максимов) бегом поднимались по трапу. Прислуга же соседней 47-мм пушки (матросы Крючок и Кустовский) не уходила за прикрытия, а оставалась здесь посмотреть за ходом сражения. Заряжая свое орудие, комендор Аксенов попросил Крючка ему помочь, что тот и сделал охотно, но, как только Аксенов стал наводить, как тут и приключился этот самый взрыв. Огнем и газами опалило лицо и руки Аксенову, отбросив его от пушки. Весь в огне (горела одежда) Аксенов бежит на шкафут, где его кто-то обдает водою из шланга и он теряет сознание. Как попал на перевязку, не помнит. Доктор же говорит, что Аксенов сам прибежал в кают-компанию. Вид его обожженного лица, головы и рук был ужасен. Кроме ожогов, он получил много ранений осколками почти по всему телу. Матроса Крючка тоже сильно обожгло и, тяжело ранив в руку и многими осколками по телу, отбросило в сторону.
Вдовина и Кустовского убило на месте. Вдовин был обезображен: голова размозжена и оторвана, руки и ноги тоже. Паршина отбросило в сторону и ударило в плечо, Максимова с трапа сбросило на шкафут и осколком ранило в ступню. Волков остался невредим.
Здесь же тяжело ранило подносчика орудий матроса Кириенко, который спустился сюда за патронами и, взяв один из них, не успел отойти, как приключился этот взрыв. Кириенко тяжело ранило в голову и ногу (впоследствии отняли) и отбросило в сторону. Падая, он выронил патрон, который покатился и взорвался.
Пожар в 75-мм переднем носовом погребе был скоро загашен прислугою того же погреба матросом Ниловым (хозяин погреба), матросом Селигеенко и кочегарами Малюга и Шварц (подручные). Все они находились в погребе, когда туда посыпались патроны с горящим порохом, который, продолжая гореть, рассыпался по палубе (погреба). Увидев падающие патроны и пламя, упомянутые люди нисколько не растерялись, а, выскочив в жилую палубу, схватили пожарные шланги и залили огонь через люк ручной подачи. Лихо справившись с пожаром, они молодцами спускаются в погреб и снова продолжают подачу патронов.