日军舰队的主力舰只在短时间内频繁被鱼雷击中，让他们很快意识到了问题：潜艇！
虽然对面的明军舰队在不停的放鱼雷，驱逐舰、巡洋舰甲板上的鱼雷发射台“嗵嗵嗵”打个不停，一条又一条巨大的鱼雷跃进水里冲过来，但是，日军这边打过去的鱼雷同样多，甚至更多，但是明军只有一艘战列舰中了鱼雷。何况，面对敌舰队打鱼雷，都是成一个个扇形分布的，六枚一个扇形，几个扇形组成一道鱼雷弹幕，随距离不断扩散，能提高命中率。从对面几千米处打过来的鱼雷，间距早就很大了，怎么会发生山城号这种几乎同时挨两颗鱼雷的情况！这分明是从近距离发射的，距离近到很有把握，不打扇面也能击中。这根本就是潜艇！
率先发现问题的就是山城号上的日军官兵。他们在大火和浓烟中钻进钻出，有的拖着水管灭火，有的从砸下的塔楼钢板下拖出伤员，还有好几人就抓着甲板栏杆，踮着脚尖，指着水里大声喊着：
“潜艇！潜艇！看哪，潜艇！！！”
果然，在远处一艘巡洋舰残骸的爆炸火光中，两根矮矮的管子前后并排着，一粗一细，在三十多米外的水面一闪而过，拖着一条小白浪。随即，隐入了黑暗中。
那几个最先发现的日本水兵大喊着，挥舞着双臂，示意塔楼上的机关炮组往水里开火。但是周围到处都是爆炸和炮声，他们喊什么根本就听不见。就在此时，又一枚炮弹击中塔楼，直接在装甲上开了个大洞，大量的钢板、管线、弹片和滚热的气浪一起，席卷半个甲板。山城号甲板上顿时又是一片新死尸。而其中有一个下级军官浑身血肉模糊，拖着半条残缺的小腿，坚持扒着舷梯，咬着牙往上爬。
足足五分钟后，近处发现潜艇潜望镜的报告，才传到山城号指挥室内。山城号立刻用信号灯通知了旗舰陆奥号。
明军潜艇有可能参与偷鸡摸狗，这也在日军预料之内。陆奥号立刻打信号灯命令附近的“驱逐战队”，进行反潜，同时命令各舰拉开距离，加大航速，想凭着军舰的航速优势，甩掉潜艇。
……
日本舰队的整体动向，立刻被明军舰队捕捉到眼里。长平号的指挥室里，司令马上知道这是他们发现潜艇了。舰队司令立刻传令，命令己方的驱逐舰队和轻巡洋舰队集中火力，轰击日军的驱逐舰，让他们没法反潜。
日军驱逐舰穿梭在巨舰之中，在四周密密麻麻的军舰引擎声、还有周围震耳欲聋的炮声中，用声纳艰难地搜寻着潜艇。这几乎是徒劳无功的。好不容易有一艘驱逐舰捕捉到潜艇的声音，立刻减缓速度，开始兜圈子，想再用声纳确定一下具体位置。天上的空气随即就呼啸起来，4英寸和5英寸的驱逐舰主炮炮弹不断落下，日军驱逐舰顿时陷入一片水柱包围之中。
这还反什么潜。别说在这水柱林里什么也听不到，就算听到也绝对活不到炸沉潜艇的那一刻。这艘日本驱逐舰别无选择，只有赶紧加速，离开死亡之地。
整支日军大舰队正在加速，这时候整体速度已经升到16、17节了。高须四郎命令保持这个航速。这个航速既足够将水下的潜艇甩掉，又不至于太快，致使射击平台不稳定，影响命中率。
日军舰队加速后，明军舰队也跟着加速，双方继续保持平行，相互炮击，只不过大家的命中率都下降了一些。
……
紧接着，出乎日本人预料的事情发生了。这样过了四十分钟左右，一股巨型水柱在山城号的左侧舷腾起。山城号中了第三枚鱼雷。紧接着，又是一股水柱在同一侧舷腾起，山城号又中了一枚鱼雷。
整个明军舰队官兵都在各自的岗位上酣战，每艘军舰都在使劲儿观瞄自己的“特定对手”，再加上又是黑夜，到处都是火球和闪光，倒没有多少人发现山城号咋回事。只有山城号的“特定对手”、它正对面的德永号，把一切都看得清清楚楚。
此时，德永号上的欢呼声已经震天响了，口哨声、在钢板上的跺脚声响彻全舰。同时，它又是一轮齐射，四颗16英寸炮弹（四座双联装炮塔，每次齐射只用炮塔的一侧火炮，下次齐射再用另一侧的，因此每次齐射只有一半主炮发射）猛砸过去。
片刻后，三座水柱紧挨着山城号前方腾起，紧接着第四颗炮弹在山城号前甲板爆炸了。山城号的二号炮塔终于被击穿，奇形怪状的钢板向外翻着，大团火焰喷涌而出。炮塔中的四枚发射药被引燃，火焰席卷半个前甲板。
炮塔从来都是战舰装甲最厚的地方，再没有什么比炮塔被击穿更危险的了。炮塔里有发射药，而且下面就连着通向弹药库的升降通道。一旦弹药库被引燃，被称为“殉爆”的全舰大爆炸就会发生，一两千人的战列舰能有一两个人幸存就不错了。
但是山城号并没有殉爆。不是通向下层弹药库的防火门被关得很严，就是他们正在放水淹弹药库。很快，情况清楚了。山城号在快速地向左侧翻，同时舰艏在意很快的速度往水里沉。这不仅仅是四枚鱼雷的进水造成的，显然他们还在放水淹弹药库。
山城号高得不成比例的巍峨塔楼，此时成了它最致命的累赘。严重的头重脚轻，再加上四枚鱼雷造成的侧腹大量进水，已经让它摇摇欲坠了。此时往另一边注水平衡也赶不上了。翻覆随时都有可能发生。
这时候，山城号把所有的信号旗都挂出来了。这是“挂满旗”，是一艘军舰的最高礼节，相当于一个军人把大礼服穿戴整齐、把所有的勋章佩剑都戴上。
对面的德永号舰长看着这一切，已经知道山城号打算干什么了。山城号的舰长打算殉舰。但即便如此，德永号舰长依然沉稳地命令继续射击，把山城号打沉为止。
山城号甲板上已经是一片火海了。片刻后，无数的日军水兵争先恐后地往水里跳。显然，弃舰令已经下了。但仅仅就在五分钟后，山城号迅速侧翻了，高大的塔楼重重拍在水面上，两座主炮炮塔从甲板上滑落下来，冲进海里。一眨眼的功夫，刚才的巍峨巨舰，现在只有滚圆的船底露在海面上了。
“我们击沉了山城号！！！”
德永号战舰上，还有相邻的两艘战舰上，欢呼声响彻天际。在两军战列舰主力交锋后的两小时内，首先被击沉的竟然是日军的山城号。
……
高须四郎的旗舰陆奥号，此刻就在山城号的前边，两艘战列舰的战位挨着。高须四郎几乎是瞪大了眼睛，目睹着山城号侧翻的。
这次很明显，又是连续两枚鱼雷击中几乎同一个地方。居然还是潜艇！他不明白，连续四十分钟17节速度的疾驰，居然还没把明军潜艇甩掉。以潜艇在水下最高6节的慢速，无论如何不可能追上舰队的。
没有别的解释，只能认为是瞎猫碰上死耗子，又碰到了明军另一股潜艇。
高须继续下令，全舰队再次提高航速，这次升到20节。
但是已经晚了。现在陆奥号已经中了两枚鱼雷，已经灌进几百吨海水，旗舰自己都无法开到20节的航速了。还有最上号，在开始的巡洋舰“贴面大战”中被打得伤痕累累，再加上又中了一枚鱼雷，现在也成了拖后腿的“短板”。
现在等于说，整支舰队被旗舰拖在这里了。
高须四郎快速权衡了一下，认为问题还不太严重。即使只能开到这个速度，再次甩掉潜艇也绰绰有余了。
差不多一个小时后，残酷的事实再次甩了他一个耳光。
高须就看到前方依势号右侧舷腾起一座几层楼高的水柱。他还没反应过来，紧接着又是一座水柱。几秒钟后，又是一座水柱。
高须四郎眼珠子直勾勾的，嘴巴半张着，不敢相信自己看到的。
短短几秒钟内，依势号右侧连续中了三枚鱼雷！而且这次中鱼雷的方向是右侧！这可是背对着明军舰队的方向，除非明军的鱼雷会拐弯，否则根本不可能出现这种事！
这还是潜艇干的！
指挥室里的日军参谋们也都目瞪口呆。他们实在难以想象会发生这种事。很清楚了，要么是明军用潜艇布下了天罗地网、以至于在三小时内三次截住日军舰队——当然这不太可能，要么就是有一艘或几艘高速的潜艇，能以十几节的水下航速，始终紧咬着日军舰队！
……
前方的依势号几乎在同一位置挨了三颗鱼雷，海水顿时喷涌灌入。当时依势号的舰身就向右倾斜了，同时航速慢了下来。
随后，对面的明军战列舰延平号一轮齐射，一排15英寸炮弹劈头盖脸地罩了过来。一瞬间，依势号上又是一枚炮弹爆炸，一座副炮被掀得几米高，重重砸进自己的甲板里。