Den 27. mai støtte man sammen med den japanske flåte under Togo Heihachiro i slaget ved Tsushima. Rysserne var overlegne i antall slagskip, men underlegne i kryssere og mindre fartøyer. Japanerne hadde dessuten modernisert sitt artilleri og var bedre utdannet og hadde lang stridserfaring. De vant en like lett som lysende seier. Det som var unnsluppet under dagens strid ble offer for torpedobåtangrep etter mørkets frembrudd. Rozjestvenskij selv ble såret og tatt til fange; Nebogatov, som forsøkte å flykte mot Vladivostok, ble omringet og overgav seg.