Zu Beginn des Russisch-Japanischen Krieges wurde die "Admiral Nachimow" der 2. Division des 2. Pazifikgeschwaders unter dem Kommando von Konteradmiral von Fölkersahm zugeteilt. Während der Seeschlacht bei Tsushima fuhr das Schiff in der Mitte der linken Schlachtlinie. Die "Admiral Nachimow" erhielt am 27. Mai 1905 ungefähr zwanzig Treffer. In der Nacht wurde sie gegen 22:00 Uhr auf der Steuerbordseite von einem Torpedo getroffen. Nach Angaben der Besatzung versenkte das Schiff in der Nacht zwei, nach Angaben des Kommandanten, Kapitän 1. Ranges A. A. Rodionow, sogar drei japanische Minenleger. Diese Angaben wurden von japanischer Seite nicht bestätigt. Außerdem erzielte die Hauptartillerie mindestens drei Treffer auf dem japanischen Kreuzer "Iwate", die diesen beschädigten.