В 17:12 русские корабли остались за кормой и стрельба стихла. Вскоре появились истребители, отправленные еще после полудня (до начала боя главных сил) на перехват русских к западу. Они прикрыли отходящие крейсера дозором с юга. Погони не было, так что японцы смогли застопорить ход и произвести минимально необходимые работы по подводке пластырей и заделке пробоин. Затем Того приказал остаткам флота занять позицию примерно посередине пролива, на широте острова Окиносима, и патрулировать, развернувшись в цепь, чтобы не пропустить русских на север к Владивостоку.

      Почти сразу после отрыва от русской эскадры снова появились отряд Уриу и авизо «Чихайя», нашедшие своих по звукам канонады. Появление этих кораблей было как нельзя кстати для японцев. На флагманском крейсере немедленно был поднят сигнал приблизиться и принять на борт адмирала. Подойдя к борту «Асамы», «Цусима» приступил к приемке на борт командующего флотом и его штаба. Свежая погода делала все это весьма рискованным мероприятием, но все обошлось, и через полчаса, бронепалубный крейсер стал новым флагманом японского флота. Через его беспроволочный телеграф в 18:15 передали приказ командующего объединенным флотом о сборе всех японских отрядов в районе патрулирования крейсеров.

      Вновь сгустившийся туман сильно осложнял поиски. Имевшихся под рукой сил было явно недостаточно для надежного перекрытия пролива, а связаться с другими отрядами удалось не сразу.

      К этому времени стало ясно, что все броненосные крейсера полностью выведены из строя, практически не имеют боезапаса для оставшихся исправными орудий. А «Асама» и «Касуга» продолжают погружаться, несмотря на энергичные меры по заделке подводных пробоин и откачке воды. Из-за этого сначала пришлось сбавить ход до 5 узлов, а потом и вовсе остановиться, едва заняв позицию. К половине седьмого был получен доклад, что в открытом море с повреждениями на этих двух крейсерах не справиться, и они были отправлены в залив Миура.

      Наибольшие опасения у всех вызывал «Асама», севший кормой по балкон и продолжавший гореть. Двинувшись на максимальных для него 11 узлах на запад, крейсер, сопровождаемый погружающимся носом «Касугой», вскоре пропал в тумане. Выделить какой-либо эскорт – для сопровождения тяжело поврежденных кораблей – Того уже не мог. Начальнику морского округа Такесики вице-адмиралу Цунада отправили телеграмму, чтобы выслали навстречу буксиры и катера, а все боеспособные силы были брошены на поиски вновь пропавшей русской эскадры.