凭借高航速，华国舰队于24日傍晚六点三十分抵达预定海域，吕海派出五艘驱逐舰前往下关附近水域寻找日本舰队和运输船队的踪迹。剩余十艘驱逐舰埋伏在外海准备发现敌舰后发起鱼雷攻势，泰山号战列舰和四艘南海级巡洋舰作为机动力量，防止日本战舰逃脱，毕竟，在夜战中还是机动灵活的驱逐舰比较靠谱。
如此庞大的船队，在濑户内海的前进根本无法掩饰踪迹，吕海不断接到来自日本调查局分部的情报，并根据其航速基本掌握了日本舰队的准确时间。
24日夜间九点四十分，包括五十艘运输船、九艘驱逐舰、20艘老式铁甲舰和巡洋舰在内的庞大船队驶出了下关海面，这已经是日本海军剩余的全部力量，除了防守港口的鱼雷艇没有伴随外，其余大型军舰均在此处，包括中日甲午战争时期的镇远号铁甲舰！
至于日本为何将所有的大型军舰集中使用，这在后世一直争论不断，主流的观点认为，日本人习惯于国运之战、一次性战斗解决所有敌人，这次派出所有的大型军舰，也是一次赌博，赌的就是华国舰队发现不了他们，从而在完成护送任务后最大力度的骚扰华国沿海。
于是，日本人的赌博给了吕海最佳的机会，大型战舰在外围首先进入驱逐舰的伏击圈，此时台风造成的阴雨天气尚未过去，海上风浪较大、能见度一般，这为驱逐舰的突击提供了掩护，但也造成了鱼雷命中率较低。
首波四十多枚鱼雷命中率低的可怜，只有高雄号、摩耶号和一艘驱逐舰被击中，三艘战舰很快沉没，但日军其他战舰立刻做出反应，驱逐舰分队立刻向前，准备与华国驱逐舰分队进行缠斗。
夜间海战属于鱼雷，华国驱逐舰相继发射了第二波和第三波鱼雷攻击，前出的日本驱逐舰因为战舰性能的劣势和鱼雷的差距，只能被动挨打，九艘驱逐舰在两波鱼雷攻势下沉没七艘。驱逐舰的牺牲为后面的舰队提供了时间，舰队立刻掉头准备返回，就在这时，等待已久的四艘南海级巡洋舰从两侧包抄过来。
即使视线再差，也能看见大致的轮廓，南海级巡洋舰的超级速射炮再次发威，尽管命中率不高，但日舰再次遭受了只能被动挨打不能还击的悲惨命运，没有鱼雷艇分队，日本战舰奋不顾身的冲向四艘南海级巡洋舰，试图拉近距离后发射鱼雷。