10点30分的时候，德国舰队发现烟柱越来越多，烟柱下面的军舰轮廓也越来越清晰，迪特里希判断：他们找到了北洋舰队的主力，共计九艘军舰。
迪特里希发现北洋舰队采用“叠阵雁行队”，这种阵型，五艘军舰在前，四艘军舰在后，在后的军舰落在前一艘军舰身后的45度附近。迪特里希决定采取纵队战术，这种战术便于发挥舷侧火力，由于德舰的速度普遍较快，所以迪特里希命令舰队采取侧翼迂回包抄战术，争取再局部形成以多打少，在击沉两到三艘清国军舰之后就撤出战斗。
二十分钟之后，德国舰队变阵完毕。11点的时候，迪特里希下令舰队提前开饭，甚至允许士兵少量饮酒，在饭后甚至可以自由吸烟，要知龗道，那个时代的军舰主体是木制结构，吸烟极有可能引发大火。
这时，北洋舰队终于发现了德国舰队，总共七艘军舰。提督丁汝昌知龗道，舰队中最有战斗力的定远舰和镇远舰，因为服役期过长，长期使用劣质烟煤，锅炉年久失修等问题，航速远远达不到设计之初的15节，而对方的三艘勃兰登堡级战列舰的航速普遍可以达到15节，更不要说那四艘航速更快的巡洋舰了。
丁汝昌发现了对方舰队成一条纵队，舷侧面向己方舰队，向自己的东南方向行进，知龗道对方想要对他实行包抄，于是丁汝昌决定，舰首向自己的东北方向偏转，航速较快的穹甲巡洋舰致远舰，靖远舰，济远舰，经远舰向东北方向迂回，与定远舰和镇远舰等五艘军舰对德舰形成包围之势。
丁汝昌希望借住定远舰和镇远舰的火炮威力，重创一到两艘敌舰，迫使对方撤出战场。
在蒸汽动力时代，海战的阵型便于参战方发扬火力，增加生存力，所以舰队的决战，抢占阵位的时候就开始了。
11点20分，丁汝昌下令开饭，酒足饭饱之后，决战即将来临，北洋舰队的水兵大多都是老兵，所以面对着即将到来的战斗，丝毫没有新兵那种兴奋和不安。
12点10分，德国军舰进入了定远舰那四门305毫米舰炮的射程，这时，德国军舰没有到达预定的包抄阵位，北洋舰队也没有完成对德舰的包抄，于是战局形成了北洋舰队以两个横队冲击德国纵队的态势。
丁汝昌很清楚，这样下去，必然要陷入乱战的局面，拉近距离固然对发挥定远镇远的大口径火炮有好处，可是由于北洋舰队舰船的航速普遍较慢，在乱战中不会占到太大便宜，于是他下令，首先开炮。
巨大的轰鸣声回荡在海面上，人类历史上第一次铁甲舰队的会战开始了。