东乡平八郎见势不妙，赶忙下令撤退，在退出了战场之后，集合军舰之后，东乡平八郎下令，舰队退到朝鲜半岛的牙山湾重新整编，再做打算，观战的青州号也向联合舰队告别，返回青岛。
而俄舰见联合舰队撤退，纷纷欢呼起来，而总督阿列谢克耶夫也以击败日本舰队为由，宣布俄国胜利，不过却命令所有军舰都退进旅顺內港驻泊，置于在岸炮的保护之下，不得出港作战。
日俄战争的第一战，旅顺口海战就这样结束，双方都没有军舰被击沉；俄国远东舰队共发射炮弹2303发（含要塞炮弹），命中11发，命中率0.48%，阵亡18人，负伤61人；日本联合舰队发射炮弹1223发，命中38发，命中率3.11%，阵亡3人，负伤60人。
虽然日本并没有达到歼灭或重创俄国远东舰队的目地，但也算是迫使俄国舰队退守不出，因此也算是暂时取得了制海权，因此不能算是全无收获的。
而东乡平八郎将舰队拉回到朝鲜半岛的牙山湾修整，是因为他已收到消息，瓜生舰队己经击沉了仁川的两艘俄国军舰，登陆的日军占领了汉城，控制了韩国皇室。
原来在就在日本舰队偷袭旅顺的时候，日本陆军在仁川港己完成登陆，向汉城进攻。而瓜生外吉少将向瓦良格号舰长鲁德涅夫上校发出了战书：9日中午以前必须驶出仁川港向日军投降，如不出港将被就地击沉，届时仁川港和在场其他各国军舰如遭到损失，一切后果由俄国负责。
虽然英法意三国舰长经过商量，认为在中立港口内交战违反国际法，联名向瓜生外吉提出了抗议，但也要求俄舰釆处行动，要么出港，要么投降，不要留在港中连累其他军舰。而鲁德涅夫上校和英法意三国舰长商量，能请三国军舰陪同俄舰前往中立国驻泊。但遭三国舰长一致拒绝，而鲁德涅夫又不甘未战先降，因此毅然选择出港作战。
上午11点30分，瓦良格号、高丽人号拔锚出港，英法意军舰上的官兵被俄国水兵的勇毛所感动，意大利军舰奏起了俄国国歌，英法水兵则跑到甲板上脱帽相送，美国军舰上甚至挂出了“祝好运”的信号旗。
见俄舰出港，浅见号一马当先，首先向俄舰开火轰击，其余各舰也随后开火，尽管瓦良格号不断作曲线运动，躲避日舰的炮击，并且奋力反击，但终因寡不敌众，一艘军舰敌不过对方6艘，何况浅见号还是一艘装甲巡洋舰，论单舰的战斗力己在瓦良格号之上了。