На 27 май 1905 г. в Цушимското сражение „Ицукушима“ действа начело на 5-и боен отряд под флага на командващия 3-та ескадра вицеадмирал Ситиро Катаока. След откриването на руската ескадра, отплавайки от стоянката в залива Одзаки на остров Цушима, отряда открива противника около 08:00 и започва наблюдение. След началото на боя на главните сили 5-и отряд получава заповед да атакува ариергарда на руснаците, но заради димна завеса губи контакт и започва боя с руските крайцери едва около 16:30 – 16:40. „Ицукушима“ първи открива огън по крайцерите „Олег“ и „Аврора“ от дистанция около 8000 метра. Около 17:30 5-и отряд прекратява огъня, обръщайки към своите главни сили. Около 18:30, плавайки на северозапад, в направление към главните сили, продължаващи боя с руската ескадра, корабите на 5-и отряд откриват останалите без ход и горящи ескадрения броненосец „Суворов“ и плаващата ремонтна работилница (транспорт) „Камчатка“. В 18:48 от дистанция около 4000 метра по „Суворов“ и „Камчатка“ е открит огън. Около 19:00 „Камчатка“ потъва, след което адмирал Катаока дава заповед „Суворов“ да се атакува от пристигналия мецдувременно 11-и отряд миноносци. В 19:25 ескадрения броненосец „Суворов“ потъва 13 мили североизточно от островите Окиношима, след което 5-и отряд прекратява боя и се насочва на север, за да се присъедини към главните сили. В хода на боя в крайцера „Ицукушима“ няма пападения.