В самом начале этой фазы боя в броневой пояс «Орла» попало одновременно несколько тяжёлых снарядов, которые буквально сбили броненосец с курса и вызвали крен в 6 градусов на правый борт. Увидев бедственное положение «Орла», следовавший за ним броненосец «Наварин» вышел из строя вправо и прикрыл своим корпусом «Орёл», пока тот не выправил свой крен. Так командир «Наварина» капитан 1-го ранга Фитингоф вернул другому русскому броненосцу услугу, оказанную ему командиром броненосца береговой обороны «Адмирал Ушаков». Но этот благородный поступок не прошёл «Наварину» даром. Он сам получил несколько тяжёлых попаданий в корму и был принуждён занять место в хвосте колонны русских броненосцев.
В 6 часов 30 минут «Бородино» запылал, а в 7 часов 12 минут его не стало. «Орёл» обошёл днище своего боевого товарища с левой стороны и возглавил строй эскадры, направляясь к северному выходу из Корейского пролива.
В это время в «Орёл» попало не менее пятнадцати двенадцатидюймовых и несколько десятков шестидюймовых снарядов, но корабль выдержал и этот огненный град.
В кормовом каземате огнём из трёхдюймовых орудий управлял прапорщик Георгий Ахиллесович Андреев-Калмыков. Он только что скомандовал: «Прицел… тридцать», как влетел снаряд, разорвался, убив несколько человек, а Калмыков и ещё один матрос растворились в воздухе, выброшенные волной взрыва за борт.
С правого борта вывело из строя среднюю башню, а кормовую окончательно заклинило. На баке разворотило клюз, перебило оба якорных каната, и оба якоря вытравило за борт. На корабле одновременно возникло несколько новых пожаров. Попадания в броневой пояс вызывали сильные сотрясения корабля, от которых броненосец бросало в сторону то с кормы, то с носа. При каждом таком сотрясении мгновенно тухло электричество, а потом оно медленно разжигалось.
Но машины броненосца, благодаря блестящему состоянию, которое было достигнуто заботами судовых механиков подполковника Ивана Ивановича Парфёнова, штабс-капитана Константина Автономовича Скляревского, поручика Николая Васильевича Русанова, прапорщиков Василия Ивановича Антипина и Георгия Яковлевича Леончукова, работали всё время боя без отказа.
Котлы и машины находились за броневым поясом, который выдержал все удары. Там не было ни раненых, ни убитых, но в случае гибели броненосца спасения оттуда не было. Запертые в броневой гроб, были заживо похоронены на дне морском кочегары и машинисты броненосцев «Суворов», «Александр III» и «Бородино». Можно представить моральное состояние машинной команды «Орла», когда от ударов японских тяжёлых снарядов о броневой пояс тухло электричество и броненосец начинал крениться. Не один из них в эти минуты прощался с жизнью и думал о своей страшной судьбе, когда внутри перевернувшегося броненосца его тело будет разрываться на части шатунами машин или будет ошпарено паром из лопнувших труб котлов. Но ни один из них не пал духом и не покинул своего опасного поста.
Температура в машинах была между 42 и 45 градусами Реомюра{8}. Время от времени вентиляционные трубы вместо свежего воздуха начинали подавать едкий дым от пожаров и удушливые газы от разрывов снарядов, которые резали глаза и вызывали удушье. Не всегда удавалось достаточно быстро остановить вентиляцию, и кочегары и машинисты долго кашляли, харкали и слабеющей рукой вытирали пот с позеленевшего лица с помутневшими глазами.
Нужно особо отметить труд трюмных механиков под управлением инженер-механика поручика Николая Михайловича Румса, недавно умершего в Соединённых Штатах, который образцово справлялся со всеми опасными положениями броненосца, какие возникали в результате проникновения воды внутрь корабля и образования крена. Для борьбы с креном у поручика Румса была выработана собственная система, прекрасно себя оправдавшая. У него были постоянно затоплены по одному отсеку с каждого борта. При появлении крена один отсек немедленно опорожнялся, и крен устранялся. Затем приступали к заделке пробоины и к откачке воды из затопленного нового помещения.
Но к концу боя борьба за непотопляемость броненосца достигла наибольшего напряжения. От сотрясений корабля, производимых попаданиями тяжёлых снарядов в броневой пояс, броня хотя и не была пробита, но швы между броневыми листами частично разошлись и болты дали течь, в результате которой набралось много воды позади брони. При наличии этой воды даже крен в 8 градусов был уже смертельно опасен для броненосца. По-видимому, это обстоятельство и было причиной внезапного опрокидывания и гибели броненосцев «Александр III» и «Бородино».
«Орёл» получил 47 попаданий снарядов 12-дюймового калибра и свыше 120 снарядов меньшего калибра. Но потери личного состава не были чрезмерными. На нём были убиты и пропали без вести 2 офицера и 28 низших чинов и ранены 14 офицеров и 68 матросов, всего 112 человек.