In de Slag bij Tsushima mikten de Japanse schepen vooral op de grotere en nieuwere schepen van Rozjestvenski zodat de kleinere en oudere schepen van Nebogatov overleefden. Toen Rozjestvenski gewond was aan het hoofd door een granaatscherf en buiten bewustzijn was en zijn vlaggenschip aan het zinken was, nam Nebogatov als tweede in rang het bevel over. Nebogatov gaf zich over aan admiraal Togo Heihachiro op 28 mei 1905 met de "Nikolaj I", de "Orjol", de "General-Admiral Apraksin" en de "Admiral Senjavin". Om 10.34 uur liet hij de seinvlag XGE hijsen ten teken van overgave. Hij ging aan boord van de "Mikasa" om de overgave te ondertekenen. Voor de overgave zei hij tot zijn mannen: