定远号只参加了黄海战争。
黄海战争
1894年8月1日，中日两国宣战。北洋舰队主力在丁汝昌率领下出海巡弋，
收藏于美国亚洲文化学院“镇远”舰陈设炮等 (5张)
寻找日本舰队决战。丁汝昌的旗舰是“定远”号战斗舰，北洋舰队从威海基地出发，1894年9月13日，北洋舰队主力来到了旅顺，一路上没有发现日本军舰。
1894年9月16日，北洋舰队护送运兵船向辽宁大东沟进发。在到达大东沟后，运兵船上的陆军部队上岸。北洋舰队主力舰船在大东沟外锚泊地停泊。9月17日上午10时，日本联合舰队先头部队在黄海海面上发现了一团黑烟，日军判断是北洋舰队的军舰，便排成单列纵队，准备迎战北洋舰队。
停泊在大东沟外锚泊地的“镇远”号战斗舰发现有12艘日本军舰正向锚泊地驶来，立即作了报告。丁汝昌接到报告后，命令北洋舰队由停泊队形变化成雁队形，北洋水师以5节航速向南迎战日本联合舰队。这样，中日两支舰队一纵一横相遇。这时相距甚远，旗舰定远舰发出抓紧午饭的命令。而日本联合舰队新兵较多，命令士兵可抽烟提神，打消大战来临前的恐惧。
12时50分，中日舰队相距5300米，这时定远舰右主炮塔305mm口径巨炮首发第一炮，可惜第一炮没有命中日本军舰，落在日舰前方不远的海面。史学界曾一度有一种说法，称定远的飞桥因年久失修而被震塌，导致北洋海军提督丁汝昌从飞桥上摔下摔伤。其实，这种说法出现在当时定远舰上的洋员戴乐尓《我在中国海军三十年》的回忆录中，因为其人与定远舰舰长刘步蟾有矛盾，故借此污蔑刘步蟾，而北洋海军提督丁汝昌在事后写给上司李鸿章的报告说自己是烧伤而非摔伤。
在火炮技术尚不发达的年代，一般采用三发试射、修正定位的方法。北洋舰队利用重炮射程远的特点，先发制人，力争战场主动。5分钟后，日旗舰松岛舰320mm口径炮塔被定远150mm口径舰炮击中，两名日军炮手负伤。接着，定远舰又连中松岛舰，北洋其他各舰也以主炮猛轰日本联合舰队本队6舰。
日本联合舰队由于射程比北洋舰队短，冒着弹雨向前迫近。12时52分，松岛舰在离北洋舰队3500米处开炮迎击。12时55分，日舰严岛舰开炮，第一游击舰队吉野舰开炮射击右翼最弱的超勇舰和扬威舰，12时58分，日舰桥立开炮。13时日舰千代田开炮。
日本舰队改变了战法，集中火力攻打北洋舰队旗舰定远舰，日舰摧毁了定远舰的信号装置，破坏了旗舰与其他军舰的联络手段。然后北洋舰队信号手人数不足，加上各舰信号理解能力不可靠，各舰行动不能一致。由于北洋舰队中的超勇舰和扬威舰是旧式巡洋舰，非铁甲舰，航速慢，火力弱，在日舰第一游击舰队猛攻下，燃起大火。由于这两艘舰内部隔舱俱为木结构，难以扼制火势蔓延。13时30分，超勇舰沉没，其姊妹舰扬威重伤。扬威舰在前往浅水区自救时，被高速逃跑的济远号穹甲巡洋舰拦腰撞上，不久后沉没，其舰长林履中悲愤自杀（对济远是否撞沉扬威，史学界曾有过争论，经海军史学会会长陈悦先生的考证，证实了这种说法）。14时40，清朝军舰平远舰，广丙舰和4艘鱼雷舰前来参战。
左翼，北洋舰队猛攻日本弱舰赤城，13时25分该日舰舰长被炸毙。14时日舰比睿、赤城陷于北洋水师的合围之中，分别起了大火。随后又猛攻日舰西京丸。期间前来参战的鱼雷舰福龙号先后近距离向西京丸发射3枚鱼雷，由于当时鱼雷武器尚不成熟（那时海军所使用的鱼雷定深是在基地工厂完成，鱼雷艇不具备临时调整定深的可能性，所以鱼雷入水过深没有命中日舰。），未能击中西京丸。随后西京丸得以逃脱，单独返回日军锚地。其间，清朝自造的平远舰先后击中日旗舰松岛。15时5分，定远舰中弹舰腹起火，致远舰为了保护旗舰在旗舰前方迎敌，造成被日舰围攻。定远舰得以顺利灭火，而致远舰受到重创。15时30分，致远舰下水线左右弦各有10英寸和12英寸大洞，军舰随时可能沉没。致远舰管带邓世昌下令开足马力撞沉日主力舰吉野舰。日舰围攻致远舰，由于战前日舰的速射炮是清朝海军的3倍多。加上致远舰是半铁甲舰，又已在倾覆边缘，最终被击沉（一说被鱼雷击沉，但理论上不可能）。15时30分，镇远舰2发炮弹命中日旗舰松岛4号炮位，引起堆积在甲板上的弹药大爆炸，松岛舰一片火海，失去作战能力，旗舰移至日本自造的桥立舰。随后济远舰自行驶出战场，广甲舰效仿。然后靖远舰、经远舰、来远舰因火势而退去。16时16分，平远，广丙因伤退出战场。日本第一游击舰队由于航速很快，追击靖远舰、经远舰、来远舰，17时30分，经远舰被击沉。在经远舰与敌相持时，靖远舰、来远舰得以灭火堵漏，向定远舰、镇远舰靠近，随后平远舰，广丙舰也归附过来。17时45分，所剩的日本联合舰队本队5艘战舰撤退，北洋残余6舰追击一阵，就退回旅顺港，激烈了5个多小时黄海海战又叫大东沟海战----海战史上铁甲舰队的首次决战就这样悲壮地宣告结束。
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