东乡平八郎率萨摩藩水师正在追赶第一舰队时，听闻宫古岛方向传来隆隆炮声，心知不妙，有心回援恐时间不允许，索性狠下心来，坚决消灭大清第一舰队主力再做打算。
第一舰队前驱舰艇受损较重，西藏舰、新疆舰中弹最多，已隐现倾斜状，所幸后方有拖船及时赶到，加以稳固，而青海舰、外蒙舰受损较重舰只已脱离第一战场，在三公里外实施火力拦截射击。云南舰、广西舰、四川舰和贵州舰则率领其他舰艇实施侧方拦截打击。
半个时辰后，萨摩藩舰艇比睿号、扶桑号、西京丸号、赤城号也出现中弹战损情况，所幸均未击中要害，只是造成人员伤亡。
正当肖劲光带领第一舰队且战且退之时，萨摩藩舰队后方传来舰炮声。第二舰队陈绍宽率领经远舰、致远舰、平远舰等十余艘舰艇前来参战，原处下风的大清舰队战场情势迅速逆转，纵然舰艇操练和射击精度不如萨摩藩，但胜在舰艇数量，两支舰队舰艇数量达四十余艘，对阵萨摩藩二十艘舰艇轻松有余。
尤其是第二舰队发挥远程舰炮优势，远在三公里外开炮，而萨摩藩舰艇多数舰炮射程三公里左右，只有挨打的份，西京丸号、浪速号和秋津号先后被击沉。东乡平八郎眼看战场形式不利，立刻命旗舰“大和号”打出旗语，命令诸舰艇向冲绳方向撤退。萨摩藩众舰艇看到旗舰发出撤退指令，顾不上搭救西京丸号、浪速和秋津号落水人员，匆忙向冲绳岛方向交替撤退。萨摩舰艇“比睿号”和“赤城号”因受损严重，航速逐渐减慢，弹药消耗殆尽，被大清水师围追堵截。眼见冲出不得，比睿号舰长田中小次郎命令船员自救，而自己则随比睿号沉入东海海槽之中。赤城号舰长远看比睿号自沉，在接收部分落水船员后，向大清舰艇投降。
经此一役，萨摩藩被击沉“秋津号”“西京丸号”“浪速号”三艘，自沉“比睿号”一艘，被俘虏舰艇“赤城号”一艘、拖船和运输舰三艘。
而大清水师第一舰队，则“西藏舰”“新疆舰”受损严重，须返回福州港码头修复，青海舰、外蒙舰受损较重的舰艇随同护送。另将萨摩藩舰艇“赤城号”押运至福州港停泊，“赤城号”舰艇人员和获救的部分萨摩藩船员分散转移至多艘运输船上看管，随后押运到台湾基隆看管。
宫古海战自午时一刻开战，至未时三刻结束。萨摩藩水师伤亡六百余人，被俘四百余人。比睿、西京丸、浪速、秋津号船舰落水人员，陈绍宽命人搭救上来三百余人，大多落水萨摩兵丁均获救，少数顽劣分子不接受救助，只能就地消灭。
而大清舰队伤亡情况统计：第一舰队伤亡六百余人；第二舰队伤亡一百余人。第一舰队前出侦查兵力和范围不够，仓促迎战，导致人员伤亡和舰艇战损情况较重。现两支舰队兵合一处，因第一舰队舰艇数量略少于第二舰队，则南洋水师统领权交由陈绍宽统一节制。
“陈将军，趁我南洋水师兵合一处，兵多将广，宜乘胜追击才好。”肖劲光说道。
“肖将军所言甚是，只是舰上弹药和物资不多，需要补充，待返回宫古岛补充弹药后即刻出发。”陈绍宽看肖劲光似有不悦神色，说道：“肖将军无需多虑，今敌舰没接到命令，谅不敢私自返回萨摩藩，明日补充弹药后立即向冲绳进发。再者，第一舰队仍有肖将军指挥，通力配合，萨摩藩琉球舰队一日不灭，我等一日不回。”
“是啊，唯有消灭琉球舰队，夺得制海权，才能控制奄美大岛和冲绳岛局势，确保我南洋陆军顺利登陆。相信福帅、蒋百里大人和袁宗宝大人会理解和支持我们的行动调整。”肖劲光随后对第一舰队各舰长发送旗语，除少数护送西藏舰、新疆舰和被俘萨摩藩舰“赤城号”返回福州外，其余舰船向宫古岛挺近，接受补给，准备来日再战。
宫古岛上现在是一片繁忙景象。各类弹药、枪械和生活物资由葡萄牙船只和福州大型民船源源不断从福州和台湾岛运来，码头上都堆成了小山。陈绍宽命人将战俘分四拨看管。第一批一千人，在山里砍伐树木，加工石料；第二批一千人，将这些树木和石料运下山；第三批人五百人，协助工兵营修建船坞；第四批人五百人则负责修建房屋，搬运补给物资上下船。还有近三百名死硬分子不肯出工，为避免看管出现意外，同时节约粮食，只能做集中销毁处理。而出工的战俘则根据工种不同，每月可领取一到二两的报酬，可以平日发放，购买日用品和其他物资，也可以交给管理所统一管理，待战事结束回乡时领取。此举措颁行后，战俘们的工作积极性大大提高，也降低了管理的难度。
之前路过八重山海域时有小股海盗袭击，是以安排三艘舰艇前往巡航，打击海盗，保障物资安全运到宫古岛。至于八重山群岛数千人的琉球防卫队，则交给陆九师练手。余程万领军跟着第一舰队原本是打算出海远征，还没看到敌人就被萨摩藩舰艇袭击，一枪没发死伤数十人，正憋着一肚子气，看到石垣岛上密集的防御阵型没丝毫压力，指挥炮营展开攻击。余程万还从宫古岛带来数十名琉球战俘，做阵前劝降工作：防卫队同胞们放下武器，大清优待俘虏。不用吃番薯，每天有白面窝头、玉米窝头和猪肉粉条大白菜吃，俘虏政策不要太好。说罢，还抬了两桶猪肉粉条在阵前吃了起来。
石垣岛上的琉球防卫队先是挨了几通炮弹雨，再看到有猪肉粉条和白面玉米面馒头吃，胆子大的直接跑过来。少数督战分子即使命令发炮还击也被大清的舰炮立时轰平。半个时辰后，石垣岛守军打起白旗，宣布投降。琉球防卫队投降后的第一件事是：还有没有猪头炖粉条和白面馒头？赶紧的整两碗！
经过优待俘虏政策洗脑和猪肉炖粉条攻势，五千余名琉球防卫队士兵，除五百余人被几轮炮击炸死炸伤外，其他人员全部放下武器，包括死忠分子。在缴械前，已有琉球士兵将这些死硬分子捆绑起来，防止和平交接受到破坏。应广大琉球防卫队员请求，余程万从四千余名琉球防卫队员中抽取一千名体格健壮，且有一定胆识或特长的人员加入陆九师，军饷按每月三两发放，略低于陆九师，军功奖赏同等。余下三千人协助陆九师工兵营修建石垣岛码头和船坞，搬运物资，维持石垣岛秩序，待琉球战事结束后再各自返回冲绳家中。期间按每人每月一到二两发放报酬。很多战俘因日常膳食有保障，还有工资领取，战后纷纷要求留下来继续为大清工作。随着时间的流逝，战场上的对立情绪终会被五角银的油盐酱醋茶所取代。
八重山水域很快恢复平静。
