战斗中，邓世昌沉着镇静，认为“倭舰专恃‘吉野’，苟沉是船，则我军可以集事。”主动迎战日主力舰。在“致远”舰体严重受伤后，他毫不退缩，激励官兵：“吾辈从军卫国，早置生死于度外，近日之事，有死而已!”为此，指挥“致远”舰开足马力，冲向日先锋指挥舰“吉野”。

面对这一气壮山河的举动，敌人恐惧万分，纷纷跳海逃命，但“致远”不幸中雷，战舰没入黄海，邓世昌和全舰官兵坠入茫茫大海。而在这生死时刻，邓世昌演出一幕动人心弦的英雄悲剧。随从刘忠抛给他一个救生物，但邓世昌“阉船俱没，义不独生，仍复奋掷自沉”，与200余名官兵一起壮烈殉国。

那场景非一句“轰轰烈烈”可评述。自古以来，战死沙场是军人的最高荣誉，邓世昌用“义不独生”的举动，践行了其作为一个军人的不朽军魂。海战失利，举国上下一片悲愤，威海百姓曾自发出海打捞英雄们的尸体，当地流传着“通商卖国李鸿章，战死沙场邓世昌”的歌谣。光绪皇帝听闻此事，垂泪撰联：“此日漫挥天下泪，有公足壮海军威”，并赐予邓世昌“壮节公”谥号，追封“太子少保”，御笔亲撰祭文、碑文各一篇。

李鸿章也在《奏请优恤大东沟海军阵亡各员折》中为其表功，说：“而邓世昌、刘步蟾等之功亦不可没者也”。清廷还赐给邓母一块用1.5公斤黄金制成的“教子有方”大匾，拨给邓家白银10万两以示抚恤。这些封联、祭文等在广州邓世昌纪念馆里可以看到影印件。

邓世昌在黄海大东沟海战中，指挥致远号奋勇作战，重创日军主力战舰吉野号，而后在日军围攻下弹尽援绝，舰身倾斜，知道无法突围，鼓励全舰官兵：吾辈从军卫国，早置生死于度外，今日之事，有死而已。之后指挥战舰撞向吉野号，誓与战舰共存亡。邓世昌的精神永垂不朽，舍身救国的壮举永远被国人铭记。