«Эскадра, окончив исправления судов, поврежденных коварным врагом еще до объявления войны, теперь выходит по приказанию наместника в море... С помощью Бога и Св. Николая Чудотворца, покровителя моряков, постараемся выполнить наш долг совести и присяги перед Государем и разбить неприятеля, ослабленного гибелью на наших минах части его судов... Да поможет нам Бог!»
В тот же вечер приказ был опубликован артурской газетой «Новый край». Начался переполох: полиция кинулась конфисковывать номер газеты, а командиры кораблей были вызваны на «Цесаревича» с требованием вернуть приказ. По кораблям поползли самые невероятные слухи, настроение и боевой дух совершенно упали.
Наконец, 10 июня в 04.00 по сигналу с «Цесаревича» корабли эскадры начали выходить на внешний рейд. Выход из порта шел очень медленно из-за поломок на кораблях и организационной неразберихи. Когда броненосец «Цесаревич» вслед за «Севастополем» и «Полтавой» начал выходить на внешний рейд, к нему подошла шлюпка с крейсера «Аскольд», с которой предупредили, что на якорном месте «Цесаревича» замечено несколько мин, выставленных японцами на небольшой глубине. В этот момент с «Цесаревича» по обоим бортам было замечено несколько плавающих мин, и корабль был вынужден сменить назначенное якорное место. Мины продолжали всплывать, и вскоре стало ясно, что эскадра выходит на минную банку. Интересно, что в ночь перед выходом с наблюдательных пунктов флота, в том числе и от дежурного офицера на Золотой горе, пришло несколько сообщений о том, что японцы ставят мины на внешнем рейде. Но утром об этом почему-то забыли. Около девяти часов «Цесаревич» поднял сигнал: «Спустить паровые катера, обследовать промежутки между судами. Затем: «Аскольду осмотреть в море плавающие минные заграждения».
Началось запоздалое траление, в ходе которого вблизи «Цесаревича» была обнаружена банка из четырех мин, взорвавшихся одновременно. На «Цесаревиче» крестились, снимая фуражки: «Бог пронес!» Траление продолжалось до 12.40, когда сигналом с «Цесаревича» было приказано поднять все шлюпки и катера. Затем на всех кораблях зачитали уже давно опубликованный в газете и прочитанный японцами приказ адмирала Витгефта о прорыве из Порт-Артура и отслужили молебны. Только в 14.00 по сигналу с «Цесаревича» эскадра стала сниматься с якоря и медленно вытягиваться в море за тралящим караваном. «Цесаревич» шел замыкающим в колонне броненосцев. В 14.50 на броненосце «Цесаревич» испортился рулевой привод. (После ремонта капитан 1 ранга Григорович предупреждал о ненадёжности рулевого привода корабля, из-за неправильно собранных, поврежденных взрывом, несущих рам и станин). Пока рулевой привод исправляли, «Цесаревич» то стопорил машины, то давал снова ход, задерживая всю эскадру. Привод удалось исправить только к 16.00.
Эскадра продолжала движение, медленно ковыляя и совсем не напоминая боевое соединение, идущее на прорыв. В 16.40 был наконец отпущен тралящий караван, а в 16.50 эскадра перестроилась из походного ордера в боевой, имея головным флагманский броненосец «Цесаревич», который, увеличив скорость до десяти узлов, лег на курс S020°. Перестроение было сделано очень медленно, растянув линию эскадры и вызвав дополнительную неразбериху. Глядя с мостика «Цесаревича» на маневрирование вверенных ему кораблей, адмирал Витгефт был очень удручен и, тяжело вздохнув, сказал, ни к кому не обращаясь: «Нет, ничего не получится. У покойного Степана Осиповича, может быть, что-нибудь и получилось бы. У меня — нет».
Примерно в 17.10 мрачные мысли командующего эскадрой были прерваны докладом сигнальщиков о появлении главных сил противника. Четко маневрируя, идя отдельными отрядами, подняв стеньговые флаги, японцы шли на сближение с русской эскадрой, охватывая ее с флангов и отрезая от берега. Со страхом смотря на своего грозного, опытного противника, адмирал Витгефт и офицеры его штаба неожиданно с совершенной ясностью для себя поняли, что шансов пробиться через японский флот нет никаких, что они будут разгромлены, рассеяны и смяты уже через несколько минут после начала боя, не только не выполнив поставленной задачи прорыва, но и еще более усугубив серьезность положения на южном театре военных действий. В 18.50, когда расстояние между эскадрами сократилось до пятидесяти трех кабельтовых, адмирал Витгефт принял решение не вступать в бой и вернуться в Порт-Артур. По сигналу с «Цесаревича», эскадра повернула на шестнадцать румбов и легла на обратный курс, оставляя противника за кормой.