Когда на флотилии японских эсминцев опознали русские корабли-разведчики, головной эсминец отвернул в сторону, чтобы по возможности избежать встречи с русскими, и атаки не произошло. Было запланировано, что эсминцы должны начать атаку одновременно, но теперь это было уже невозможно. Корабли в темноте быстро рассеялись.
Крейсер «Паллада» дежурил в эту ночь на рейде, охраняя российский флот, и его огни, ярко горевшие на горизонте, были прекрасным ориентиром для японских эсминцев, которые направились прямо на них.
Русские моряки с борта «Паллады» заметили появление неизвестных кораблей, но были не готовы к тому, что это могут быть враги. Капитаны с кораблей-разведчиков поспешили на борт «Петропавловска», где доложили адмиралу о замеченных кораблях. И все же никаких мер не предпринималось. Капитан Асаи на борту японского эсминца «Чиракумо» вел атакующих, которые направлялись прямо на «Палладу». Подойдя на расстояние выстрела, он выпустил торпеду. Торпеда направилась к цели, оставляя за собой белую дорожку, и поразила «Палладу» в левый борт, проделав большую дыру в угольном трюме, причем запасы угля воспламенились.
Один за другим японские эсминцы выходили на линию атаки, выпускали торпеду, резко поворачивали и уходили. Всего было выпущено восемнадцать торпед, но только три из них попали в цель. После того как «Паллада» была поражена, сильный взрыв раздался на борту линкора «Ретвизан». Торпеда попала в левый борт и повредила переднюю мачту.
Через мгновение содрогнулся от взрыва «Цесаревич», и яркое пламя вырвалось из его трюма. Он тоже был подорван торпедой в левый борт. Торпеда вдребезги разбила переборку между складом боеприпасов и корабельным магазином и вышла, оставив позади горящий линкор.
Около двух утра японские эсминцы ушли под защиту основного флота. Русские корабли, получившие повреждения, подняли якоря и направились на мелководье внутренней гавани. «Паллада» встала на якорь около маяка к западу от входа. Два линкора попытались войти внутрь, но встали у входа и почти блокировали гавань.
Поскольку японские эсминцы возглавляли флот, то третий дивизион под командованием контр-адмирала Девы направился в Порт-Артур. Этот дивизион состоял из четырех легких крейсеров. Его задачей было узнать о повреждениях, нанесенных русскому флоту, и доложить обстановку, чтобы адмирал Того смог принять решение — стоит ли ему рисковать своими линкорами и броненосцами, атакуя укрепленный фортами порт.
Когда адмирал Старк узнал о потерях русского флота, он послал легкий крейсер «Новик», чтобы тот обнаружил врага, догнал его и ввязался в бой, но «Новик» вернулся в порт в пять часов утра с сообщением, что врагов не обнаружил. Русский командующий предположил, что атака японцев завершилась.
Лишь после торпедной атаки был отдан приказ к бою по русскому флоту и в порту. Форты были быстро, но недостаточно эффективно поставлены в ружье. Русские настолько были не готовы к войне, что орудия были в смазке, защищающей их от маньчжурской зимы; боеприпасы, хранившиеся в подземных складах, были розданы не всем.
Убежденный, что японская атака закончилась, адмирал Алексеев созвал командиров, чтобы разработать стратегию, и поэтому адмирала Старка вызвали на берег утром 9 февраля, когда адмирал Дева приблизился с третьим японским дивизионом к рейду, чтобы оценить разрушения. Он увидел, что три русских корабля имеют обширные пробоины, и, выяснив все, что требовалось, быстро ретировался.
Японские крейсеры были замечены, и русский крейсер «Боярин» был отправлен капитаном «Петропавловска» на разведку. В это время адмирал Алексеев проводил на берегу совещание со старшими офицерами.
Адмирал Дева оперативно доложил свои наблюдения адмиралу Того, который с главными силами японского флота осторожно продвигался в направлении Порт-Артура, будучи готовым к любым неожиданностям. Дева рапортовал, что русский флот находится на своих прежних позициях на внешнем рейде и представляет собой прекрасную мишень для атаки.
Этим утром «Боярин» встретился с главными силами японского флота: шесть линкоров, шесть броненосцев и четыре легких крейсера ровно шли под парами на линии к юго-востоку, в направлении русской базы. Капитан «Боярина» повернул назад, приказав дать полный ход, и ринулся к Порт-Артуру, подняв вымпел «Враг на виду и в силе».
В десять тридцать «Боярин» был уже в защищенных водах, сигнал его прочли, но никакие действия предприняты не были. Лишь через час русский флот пришел в движение, потому что адмирал Старк был на берегу и некому было отдать приказ. Наконец его флаг-капитан приказал флоту поднять якоря, но в полночь адмирал Того повел свой первый дивизион линкоров в атаку курсом на запад. Адмирал Старк вернулся с совещания на флагманский корабль как раз тогда, когда японцы пошли на сближение.