大量的炮击，击穿了“亚历山大三世”的甲板，船体严重进水，而进水又造成了船体吃水增加。很快，仅高出水线的侧装甲带因为船身的下沉转变成了“水线下装甲”，由于不断进水，海水很快就淹没到75毫米速射炮炮廓，不密封的炮廓又更加剧进水，装甲带上没有防护的船体又不断被中国舰队射来的炮弹轻易贯穿，造成更严重的水密性能的破坏。如此恶性循环，“亚历山大三世”比“苏沃洛夫公爵”号更早下沉，船上数百俄军的命运更加悲惨，沉没后仅4人生还。
就在“亚历山大三世”号和“苏塞洛夫公爵”号旗舰相继沉没之时，“博罗季诺“号的生命也走到了尽头。不过这艘战舰将用一种壮观得多的方式来宣告自己的毁灭。
19时20分，也就是旗舰沉没的同时，中国舰队将炮火转向了“博罗季诺“号，这艘战列舰已经在先前的炮击中燃起了熊熊大火。但是中国炮火的洗礼没有持续多久，集火射击后的第4分钟，“北京”号射来的一枚12英寸炮弹，命中了这艘战列舰的要害——副炮弹药库。由于船艏方向第一对副炮塔被安装在艏楼之上，所以在设计时弹药库没有像其他的炮塔那样被布置在水线之下，中国威力巨大的无烟炸药轻易就引爆了这死穴。巨大的爆炸波及到其他的弹药库、彻底撕列了船体，这艘战列舰一瞬间就在剧烈爆炸的碎片里消失无踪，全舰只有一名幸存者，现场惨不忍睹。
相比之下，沙俄“鹰”号和“光荣”号比较幸运，虽在先前的战斗中被击伤，三分之一的锅炉熄火主炮也完全失效之下，没有为中国所重点关照。但是当熬过可怕的“鱼雷之夜”后，以旧式铁甲舰“尼古拉一世”号领军的俄罗斯黑海舰队残余，将伴随着朝阳一起，再次面对与昨天一样可怕的火力轰击。自知抵抗下去有死无生的舰队代司令、俄国涅鲍佳托夫少将最终选择了投降。
敖德萨这一场大海战，持续两天，中国舰队击沉俄国舰艇25艘，包括3艘“博罗季诺级”战列舰，俘虏俄国军舰10艘，从此，沙俄的黑海舰队成了历史，敖德萨沦陷！
沙皇尼古拉二世听说这个消息后，脸上再也不见笑容。他有一种不祥的预感，出来混，迟早要还的！他的家族，还有俄罗斯帝国，很快也会成为历史，这是一件悲伤而且无法避免的事情。中国这头拿破仑口中的“东方睡狮”，现在很明显已经醒来，而且，还朝着沙俄帝国亮出了锋利的牙齿，以前沙俄从中国掠夺的国土，必然会双倍被中国人要回！