同年5月15日、「初瀬」は第一戦隊司令官梨羽時起少将の旗艦として旅順港閉塞作戦に従事していた。旅順港外の老鉄山沖を初瀬・敷島・八島・笠置・龍田等で行動中、ロシア海軍の機雷に触雷した。敷設艦アムールは前夜に機雷50個を敷設しており、これが日本艦隊に大打撃を与えることになった。午前11時頃、「初瀬」は左舷艦底に触雷し、航行不能となる（舵機故障、左舷傾斜、艦後部沈下）。当時は好天で、初瀬乗組員達は全く警戒していなかった。続いて初瀬救援中の僚艦「八島」も触雷する（夕刻になり沈没、戦死者なし）。「敷島」は戦場を離脱した。日本側は機雷もしくは潜水艦に襲撃されたと判断していた。救援のためかけつけた「笠置」が曳航準備をほとんど終えた午後0時33分、2回目の触雷があり「初瀬」は後部火薬庫の大爆発を起こして艦後部より沈没した。初瀬・八島触雷時、旅順要塞よりロシア海軍の駆逐艦や水雷艇が出撃してきたため、救援各艦（笠置、龍田、明石、千代田、秋津洲、大島、赤城、宇治、高砂）等は、敵艦を撃退しつつ生存者の救出に従事する。初瀬戦死者492名（傭人12名を含む）、生存者337名（梨羽少将、中尾艦長を含む）。後年の調査では、戦死者495名（乗員834名）。梨羽司令官、中尾雄（初瀬艦長）、千坂智次郎（初瀬航海長）、佐藤亀太郎（初瀬機関長）、小林恵吉郎（初瀬水雷長）等の主要幹部は「龍田」に収容され、梨羽は「龍田」に将旗を掲げた。だが第一戦隊司令部人員のほとんどが戦死した。のちに芥川龍之介の妻となる塚本文の父、塚本善五郎（第一艦隊第一戦隊先任参謀）も、本艦と共に戦死している。日本海軍は当時保有していた主力戦艦6隻（富士、八島、敷島、朝日、初瀬、三笠）のうちの三分の一を数時間のうちに喪失した。また同日未明に巡洋艦「吉野」が沈没（味方艦春日との衝突による）。初瀬生存者（梨羽司令官を含む）・八島生存者を収容していた「龍田」も座礁、5月15日は日本海軍厄災の日となった。1905年（明治38年）6月15日、「初瀬」は艦艇類別等級表（軍艦及び水雷艇類別等級表）より除籍された。
2012年3月28日に阪神時代の恩師である岡田彰布が監督を務めるオリックス・バファローズへの入団を自身の公式サイトにて発表し、6年ぶりにNPB復帰が決まり。背番号は阪神・メジャー時代と同じく「29」となった。5月9日に一軍登録されると、同日の対福岡ソフトバンクホークス戦（ほっともっとフィールド神戸）に、先発投手としてNPBの一軍公式戦へ2,032日ぶりに登板した。しかし、4回表に江川智晃へ2球目を投じたところ、右太股の痙攣を訴えて62球で降板。3回2/3を1失点の内容で敗戦投手になった。7月11日の対東北楽天ゴールデンイーグルス戦で8回3安打1失点に抑え、2006年10月16日以来2,095日ぶりに日本で白星を挙げた。7月26日の対楽天戦でも7回1失点で勝利投手となり、続く8月2日の対西武戦でも7回を無失点に抑えたが、この時に左脇腹を痛めてしまった。阪神時代には球速140 km/h後半を記録していたが、この年は平均球速137 km/hと球速が出ず、苦しいピッチングを強いられた。その後は2試合連続で8失点し、8月16日に登録抹消。8月31日に一軍復帰すると、2試合連続でクオリティ・スタートを達成したものの敗戦投手となり、9月14日の対楽天戦で先発した際に左脇腹痛が再発して1回限りで降板し、そのままシーズン終了となった。結局、日本球界復帰初年度は12試合の先発で2勝7敗、防御率4.65に終わった。そして岡田もこの年限りで監督を解任された。10月30日にはオリックス移籍前から違和感を持っていた左肘の遊離軟骨と骨棘の除去手術を受けた。2013年は術後リハビリ中も腰に違和感を抱えるなどもあり復帰は5月末であったが、そこから8月頭までの9試合に先発し、勝敗こそ3勝3敗の五割だったが防御率2.59の成績だった。8月に二軍落ちをして以降はチーム事情も重なり一軍復帰はなくシーズンを終えた。2014年はオープン戦で結果を残し、開幕ローテーション入りを勝ち取った。しかし3月29日の対北海道日本ハムファイターズ戦で、陽岱鋼に先頭打者本塁打を浴びるなど初回から打ち込まれ、自己最短となる2/3イニングで降板した。その後異例の中3日で4月3日の対楽天戦に先発し、5回無失点で勝利投手となったものの、セ・パ交流戦を機に先発投手の頭数の関係で5月に登録抹消されると、ルーキーの東明大貴や井川と同じ先発左腕の松葉貴大のローテ定着もあり、以後一軍での登板はなかった。オフには、同じくマイナーリーグから復帰しオリックスと契約した中島裕之へ「経験を伝えられることもあると思う」と橋渡し役を買って出た。2015年には、一軍公式戦での登板機会がなく、ウエスタン・リーグの公式戦でも0勝4敗、防御率14.40と不振を極めた。シーズン中の6月頃から食事療法に取り組んだ結果、2ヶ月間で体重を約12kg減らしたが、10月2日に球団から戦力外通告を受けた。