这时皂埠嘴炮台上的士兵也发现了济远舰，立即拿着铁皮喇叭开始喊话：“前面的军舰听着，立即停止前进，否则我们就要开炮了！”接着一枚炮弹带着尖利的啸音，落进了济远舰左前方五十米的水里（这是警告射击）。
令人没想到的是，济远舰不仅没有停下来，还调转炮口进行还击，雷霆纵队立即开炮。一枚枚炮弹拖着明亮的尾焰，向着济远舰飞去。
刘步蟾发现这一情况后，立即下令：“方伯谦要逃跑，绝对不能让他得逞，给我开炮！”于是刘公岛上的炮兵，也开始向济远舰开炮，在腹背受敌的情况下，济远舰上的轮机手被炸死，军舰失去控制心有不甘的停了下来。
刘步蟾亲自指挥二十个洋枪队士兵，乘坐一号鱼雷艇登上济远舰。将企图逃跑的方伯谦等人当场逮捕。
刘步蟾召集众将领，劝说大家起义，事先已经同意起义的军官们立即表示支持，其他人见大势已去只得同意投降。刘步蟾下令所有军舰降下黄龙旗，挂出白旗，以定远舰为首，呈一字纵队在军港东侧处列队，向雷霆纵队宣布起义。
雷霆纵队副总参谋长张智展负责接受起义，丁汝昌将自己的佩刀交给张智展，说道：“参谋长阁下！在下北洋舰队提督丁汝昌率队起义！”
张智展接过佩刀，给丁汝昌敬了一个军礼，说道：“在下雷霆纵队副总参谋长张智展，奉令前来迎接你们起义”随后就带着丁汝昌和刘步蟾及其他军官向唐峰的指挥部走去。
来到指挥部外，陈江出来对张智展说：“副总参谋长，唐司令有令，丁提督、刘总兵、林总兵（北洋舰队左翼总兵兼镇远舰长林泰曾），交出武器，进去见他！”
进入指挥部后，四人一齐向唐峰敬礼，唐峰还礼后让他们坐下，对他们说：“三位将军能够弃暗投明，真乃俊杰也，我代表雷霆纵队表示热烈欢迎。你们现在的任务共有两项，一是配合雷霆纵队政工人员，做好起义士兵的思想工作，让他们真心实意的归顺我军。二是对受损的战舰进行维修。”
丁汝昌回答：“唐司令放心，我们会尽力配合贵军的工作。”
刘步蟾说道：“总司令！对于舰队来说，最重要的物资一共有四种，炮弹、煤炭、粮食、药品。请贵军尽快调运物资，补充舰队，以保证舰队的战斗力，配合贵军作战。”
唐峰说道：“药品和粮食你列一个清单报后勤处，至于炮弹的问题嘛，吉林和沈阳的兵工厂可以生产一部分，但三百零五毫米高爆榴弹，国内造不了，只能从德国购买，不过也不要担心，临时政府和德国有外交关系，我马上发电报让留守北京的韩政委召见德国驻华大使，商讨购买炮弹的事情。煤炭由开平矿务局负责供应。”
刘步蟾说道：“还是总司令考虑的周到，只不过……”说到这里，刘步蟾欲言又止。
唐峰说道：“刘将军有话但说无妨！”
刘步蟾说道：“总司令！自北洋水师成军以来，我们所用的煤炭都是开平矿务局提供的，但是质量一直不高，燃烧时浓烟滚滚不仅损坏锅炉，在战斗时，也容易暴露舰队的位置。”
唐峰说道：“我现在就发电报派兵接管开平矿务局，让他们保质保量的给舰队供应煤炭！”
刘步蟾回答：“这样太好了。”随后三人就告辞离去。送走丁汝昌等人后，唐峰立即给韩玉军发电报，让他召见德国驻华公使商讨购买军火的事情，同时派出一个步兵连接管开平矿务局。
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