就在山本英辅一筹莫展的时候，趁着双方空战正酣，陈余率领的潜艇部队赶到战场，分北、东、南三个方向包抄而来，连连向正在空中炮击的日舰发射鱼雷。
看到周围不断有日舰发生爆炸，不断有日舰起火，在损失数艘战舰后，山本英辅才明白遭遇到潜艇攻击，如此不得不下令反潜力量对可疑区域发射炮弹攻击。
看着接连爆炸起火的日舰，山本英辅越战越怯，而在激战二十余分钟后，徐焕升率领的空6师杀到，在数量稍占优势后，中国空军战斗机组成多个战斗队形，不断对数量日渐减少的日机进行绞杀，而轰炸机中队接连突破日舰组成的防空火力网，将炸弹，鱼雷投掷在日战列舰、巡洋舰、驱逐舰周围。
反过来，由于双方鏖战在一起，为了保护日舰免受中国空军突袭，那些受伤的日机正准备降落在航母甲板上的时候，竟然遭到谈虎色变的日舰防空火力网进行射击，在发出悲哀的呼啸声后，最后也撞入这冰冷的渤海湾，结束侵略者可悲的人身。
战斗进行到四十分钟的时候，一个令山本英辅难以理解的消息传来，中国北海舰队出动，在舰队司令沈鸿烈带领下，驾驶着破旧的舰只从西边杀来如果在开战前，看到中国这些破旧的舰只居然胆敢向自己扑来，山本英辅也许会大笑失声，这不是自找死路吗？
中国舰队旗舰海圻号巡洋舰，虽然号称巡洋舰，但是排水量仅仅4300吨，才装备2门203mm主炮，这种舰艇竟然敢冲撞大日本联合舰队，这不是天下最大的笑话吗？
但是，现在天上遭到中国空军突袭，水下遭到中国潜艇偷袭，而这个时候出现10多艘稀稀拉拉二流舰队，山本英辅不该在大意，连连命令主炮对准这10多艘老弱舰只进行炮击。
海面浓烟滚滚，水柱冲天，九头鸟出身的沈鸿烈当然明白自己舰队有多少分量，在这个时候当然不敢突得太近，居然与日本外围护卫舰队打起游击，对外围舰队进行袭击。海圻号、海容号等上个世纪英国舰艇，虽然与日本那些航空母舰、巡洋舰、驱逐舰相比落伍很多，但是与日本的护卫舰比较起来，又是以大欺小。
这几艘狡猾的中国舰艇连连对这些小型日舰进行炮击，而中国潜艇部队利用双方天空、水面作战正酣，竟然连连突入敌方舰队群，连连用鱼雷对日巡洋舰、驱逐舰、航空母舰进行攻击。
如此，整个战场混乱不堪，大家在这片海域厮杀着。交战不到30分钟，中国军队已经损失了50架飞机，5艘潜艇，不过此时日本人也损失颇为惨痛，在这20分钟内，日本被击伤1艘战列舰，击沉3艘巡洋舰，7艘驱逐舰，10余艘护卫舰，及于那些运输舰等小型舰艇，则不计其数。
指挥部有的人颇为兴奋，有的人也颇为懊恼，杨兴坐在指挥部里面，一动不动，问身边的空军司令黄光锐:第2波空军是否到达第一线阵地，各部是否按时起飞。
黄光锐面色铁青道：院长，各部在10分钟前已经到达一线空军基地，现在基本上都已经起飞了。
杨兴轻声问道：有多少飞机还没有起飞？
黄光锐连忙查看资料，片刻回来回答道：有4架需要简单维修，在10分钟后能够起飞。
杨兴点点头道：通知各基地司令，马上做好准备，准备迎接战机回来后，以作第3波攻击。
马上命令第2波飞机立刻起飞，攻击日本联合舰队。黄光锐一听，点点头，当即下去传达命令。
在第一波攻击刚刚结束，航空母舰正在接收日机，经过刚才那一轮空战，有200架空军飞机的日本航空母舰战斗群，不是被自己炮火击伤，就是被中国空军飞机击落，到现在只有140多架飞机。
看到天空中的中国飞机逐渐减少，躲在舰艇里面的日本陆军士兵，纷纷走上甲板，高呼胜利。
而日本联合舰队，则将主要精力放在神出鬼没的中国潜艇。
在空军由于弹药耗尽，燃油即将告馨而不得不退出战场的时候，中国海军潜艇部队还借着没有有效手段对付潜艇的优势，不时发出一枚枚鱼雷，攻击日本联合舰队。
虽然战斗还在继续，但是不像初时那样猛烈，日本联合舰队司令山本英辅哭丧着脸，对日本陆军司令白川义则道：百川大将，经过一小时空战，我联合舰队损伤惨重，短短一个小时，我军有1艘航空母舰，2艘战列舰，5艘巡洋舰被击伤，2艘巡洋舰,13艘驱逐被击沉，遭到如此打击，我联合舰队只有南撤，再也不能载着大日本皇军登陆了。
白川义则一听，大怒道：山本君，你良心大大的坏，陆军勇士正在满洲进行鏖战，本庄君救兵如同救火，正在旅顺翘首以盼，盼望救兵如同救火，你刚刚遭到一点损失，就准备撤退，如此置我数万关东军勇士如何地？
你良心大大的坏，在刚才中国联合攻击的时候，你们海军竟然不掩护运输舰，在运输舰落水后，竟然对我陆军不救援，你良心大大的坏，致使我大日本皇军损失了一个旅团的兵力，你良心大大的坏。
山本英辅掩饰内心的不安道：百川大将，刚才中国空军像蝗虫似地扑来，我们交火还来不及，你看我们海军损失也不下1000余人，多艘战舰被击沉击伤，你还要怎么样。
如今之计，就是向朝鲜或者向日本撤退。白川义则正要说什么，突然再次传来阵阵空袭警报，山本英辅与白川义则当即拿起望远镜一看，在天空，看到铺天盖地的飞机再次袭来，大惊，急忙再次回到指挥岗位上。
山本英辅绝望的看了看机库，甲板上只有100多架飞机，还有50多架飞机正等待日本航母接收呢。
现在怎么办？对再次蜂拥而至的中国机群，现在怎么办？
咬咬牙，山本英辅命令等待加油的日机继续升空作战，命令甲板上正等待挂弹作战的战斗机群立刻升空作战。
赤诚号虽然还能起降飞机，但就在刚才，由于中国空军退走，除了留下十余架仍在天空盘旋外，赤诚号正在接收天上的飞机，在突然听到中国空军再次来袭的时候，赤城号司令山本五十六（历史上山本此时为赤城号航空母舰司令）大惊，一面令还在天上的十余架飞机升空迎击中国空军，一面令人对甲板上飞机紧急加油，紧急装载弹药，紧急起飞。
但是从接收飞机转为释放飞机，这种转变并不是一下就能完成的，在历史上中途岛海战，南云中将就因为失误，甲板上堆放了大量的弹药，来不及紧急清理，导致中途岛海战失败。
此时，山本也面临这个问题，留在天上的十余架日本空军飞机，转眼就被中国空军吞没，不时有战机被击毁。
大队长刘碎刚率领一个大队20余架飞机扑向敌军舰群。通过望远镜，看到赤城号上堆满大量来不及起飞的飞机，以及混乱的场面，大队长刘碎刚打出旗语，自己率领一个轰炸机中队前往轰炸赤城号，而其他的，则在各自中队长带领下，轰炸周围其他舰只。
由于天空中没有日本飞机，中国空军仅需要躲过下面日本舰艇的炮火，或者日军士兵麻痹大意了，也或者日军士兵实在太疲劳了，这次竟然顺利越过地舰队群，中国健儿不时将炸弹扔下，不但轰炸地面机群，而且更激起冲天水柱，以掩护机群。
虽然有2架飞机被日舰防空火力所伤，但是战士们非常勇敢，一艘鱼雷式轰炸机低空飞行，迅速迫近赤城号，将一枚重达200公斤的欲裂推了出去。
紧接着，一声巨大的爆炸声响起，水柱冲天迸发而出，差点溅在机翼上。刚才那一枚鱼雷在赤城号右侧发生爆炸，巨大爆炸声所迸发的火焰迅速吞没了甲板，爆炸声此起彼伏，日本赤城号航空母舰遭到重创。
看到甲板上火焰冲天，山本五十六大惊，不顾舰上飞机，害怕油库着火，连连令手下关上油库大门。
不过这没有躲过刘碎刚的眼睛，在青海湖的时候，刘碎刚就对日本航空母舰有所研究，看到日本人正要关闭油库大门的时候，一面发出信号告诉僚机自己要攻击日本油库后，一面一压杆，飞机从赤城号油库门冲过去，刘碎刚不失时机的扔下数枚燃烧弹，燃烧弹接二连三的落在甲板上，引起油库发生二次爆炸，整个甲板死伤一片。
就在刘碎刚为自己成绩庆幸的时候，接着赤城号发生一声剧烈的爆炸声，数十丈的水柱冲上天空，赤城号慢慢的消失在天空中。
刘碎刚大喜，在旁边的功劳簿上计上一笔后，马上率领飞行大队，轰炸大队向旁边的凤翔号扑过去。
远远的看着冲天的火焰，听到巨大的爆炸声，航空师长徐焕升连连用望远镜张望，当发现爆炸的是日本航空母舰赤城号后，当即大喜，慌忙向大本营，向各兄弟部队，向下面各大队通报：10月5号上午10点，空军第3大队大队长刘碎刚率部击沉日本赤城号航空母舰。
在前线指挥部，正坐在指挥中心的杨兴，听到赤城号被击沉后，先是不以为意，接着不顾风度问道：报告什么？赤城号被击沉？赤城号被击沉了吗？
旁边的何应钦回答道:院长，我刚才也仿佛听到徐焕升报告，赤城号被击沉。
杨兴催促道：马上与杨官宇确认，马上与杨官宇确认。
何应钦慌忙拿起电话，连连问道：杨官宇师长，杨官宇师长，我是总指挥部004，我是总指挥部004，001要确认，日本赤城号如何？
片刻，传来徐焕升的声音：报告004，我是徐焕升，我是徐焕升，在刚才，日本赤城号航母被击中油库而爆炸，赤诚号被我军击沉。
得到肯定答复后，杨兴大喜，抢过电话筒道：徐焕升师长，我是001，我是001，好样的，希望你们再接再厉，空军各师、海军各舰队宜将胜勇追穷寇，不可沽名学霸王。
我命令你们，将日本联合舰队，赶出我们空军、海军攻击范围之外。杨兴看着总指挥部一个个发怔，正在瞧着自己的军官道：各位，这里就由张副总长与诸位负责，我出去休息，出去休息下，对日本联合舰队，对日军，作战任务只有一条，那就是全歼日本联合舰队。
当即，在众人目瞪口呆中，带着侍卫长杨三华，逃出总指挥部，驾车赶到北洋海军提督署旧衙门，一个人躲在里面，良久才哭出声来。
而此时，在黄海，中日两军还在鏖战着，在赤城号被炸沉，数千日本官兵葬身海底后，山本英辅与白川义则都大惊失色，一个个双手掩面，无以应对。
在中国空军，海军水面舰只，潜艇联合打击之下，日本几无胜算，当即不顾两艘正在燃烧的运输舰，率部向东逃跑。但是舰队速度怎么赶得上飞机呢？在日本联合舰队逃跑过程中，中国空军，潜艇部队连连追击，在追击过程中，由于凤翔号航空母舰，陆奥号战列舰被严重击伤，舰船多处进水，难以行走。而这，被中国侦察机发现，被随后赶来的中国空军用鱼雷击沉在渤海湾。
这次黄海海战，一直持续到10月5号18点多，当看到日军离中国距离达到600公里，并且黑夜不利于海战的情况下，总指挥部不得不下达停止攻击命令。
此战中国损失战斗机120架，轰炸机56架，潜艇7艘，水面舰只6艘，损失飞行员139人，海军379人，可以说年轻的中国空军，海军损失亦颇为巨大。
而日本联合舰队，可以说遭遇到有史以来所遭遇到的惨败，在海战中，共有2艘航空母舰，4艘战列舰，7艘巡洋舰被击沉，有多艘舰只被击伤，日本联合舰队丧失了50%的舰艇与与3000多海军人员，5千多陆军人员。
值得一提的是山本五十六在被水手救出，逃过这一劫。此外，增援日本关东军的5个师团，也有2个旅团的鬼子葬身黄海海底。