公元1894年7月25日，日本聯合艦隊襲擊中國運兵船隊，8月1日，甲午中日戰爭在兩國間正式打響。在這場舉世罕見的中日海戰中，出現了許多英勇之人，也出現了許多懦弱之輩，不過看丁汝昌在此次海戰中的表現，也實在讓人焦急惋惜。

光緒十四年。即公元1888年，清政府定北洋海軍官制，在威海擇地建造水師公所。作為總理海軍事務大臣的醇親王奏準頒布《北洋海軍章程》，這道章程的頒布，標志這北洋海軍正式建軍。北洋水師正式建軍之后，經李鴻章提名，丁汝昌從記名提督為海軍提督，旋賞加尚書銜。

在黃海海戰中，中日雙方的軍艦進行了多次交鋒，結局從中方看來極為慘淡。海戰剛一開始，北洋艦隊裝有信旗裝置的“定遠”號，便被日軍炮火擊毀。戰爭一開始，就陷入了對中國海軍不利的情況。失去了統一戰場指揮的北洋艦隊，亂成了一鍋粥。而日軍則趁此進行襲殺，第一游擊隊高速撲向北洋艦隊右翼的弱艦“超勇”號和“揚威”號，迅速將該二艦擊沉。隨后又以兩個戰術分隊，對北洋艦隊實施穿插和包抄，北洋艦隊因此腹背受敵。這場曠世海戰，最終以日本艦隊的主動撤離結束。

戰斗結束后，清理戰后結果。日軍中軍各有十二艘軍艦參戰，日本艦隊未失一艦，而中方卻損失了五艘軍艦。雖然兩方艦隊指揮官都出現了一定的錯誤，但明顯的是丁汝昌在此次作戰中的指揮不當，對于整個戰局的影響極為深重。

首先在戰斗開始的時候，丁汝昌沒有明確確定自己的代理人和代理旗艦，以致與在旗艦遭受重創之后，中方艦隊的指揮體系完全破損，整個艦隊陷入混亂的局面，群龍無首，各自應戰，戰局可謂一團糟。

再次在旗艦受損，整個指揮系統遭受重創之后，丁汝昌竟然沒有設法補救，完全沒有采取任何有效措施，補救指揮系統失效的問題。雖說“亡羊補牢，為時已晚”，但那個時候中方的艦隊還沒有整個被人擊毀，若是能進行有效的補救，雖不至于取得戰場勝利，但至少不會讓己方艦隊，在一場海戰之后就損失五艘軍艦。而且這個損失，還是在日軍指揮將領，同樣出現了錯誤的情況下。可以說，黃海海戰的失利，有很大一部分責任都在于丁汝昌個人。

在黃海海戰中失利的丁汝昌，受到了朝廷的嚴加苛責。本來應該被押解受審，最終因為李鴻章的求情，而不了了之。經過這一番波折的丁汝昌，心緒極為不穩。雖然仍然勉力著急部下，商議海上布防事宜，但已經能看出他受戰敗影響后的力不從心。

光緒二十一年，日軍進攻威海南幫炮臺，威海戰役打響。為了援助炮臺守軍，丁汝昌率艦隊從海上發射排炮，攻擊日軍，擊斃日軍旅團長大寺安純。雖然取得了一定的成就，但最終因為敵眾我寡，軍力懸殊，陸路南北幫炮臺相繼失守，劉公島遭海陸合圍，成為孤島。

陸路炮臺被日軍占領之后，丁汝昌所率的北洋艦隊成為一支孤軍受兩線夾擊。一方面是日軍利用陸路炮臺，向北洋艦隊不斷的發射火力攻擊，另一方面留守海面的日軍也通過海上魚類對艦隊進行偷襲。最可怕的是日本夜間魚雷艇的偷襲，讓北洋艦隊防不勝防，丁汝昌所在的“定遠”艦遭重創。丁汝昌移督旗于“鎮遠”艦，形勢本來就很嚴峻了，哪知魚雷艇管帶王平竟策劃魚雷艇隊集體逃亡，這造成了艦隊的情況更加不堪。到了正月十五的時候，日軍艦艇40余艘排列威海南口外，勢將沖入，日本陸軍也用陸路炮臺的火炮向港內猛轟。形勢已經很鮮明了，要么丁汝昌頭像，要么日軍直接拖死他。

孤立無援的丁汝昌最終選擇了吞食鴉片自盡，而他的部下牛昶眪則盜用他的名義，與日方簽訂了《威海降約》，北洋水師至此全軍覆沒。

丁汝昌挽詩：

憶昨訪我屋，一劍表心里，

委命甚義烈，懦者為君起，

我將識量大，萬卒皆遁死，

心血濺渤海，雙美照青史。一一勝海舟

提督海軍謀扼喉，臨淵履薄識憂愁。

君王不用安邦計，黃海難逃恥國羞。

炮火沖天驚海域，膏泥入肚報君侯。

紫藤厭說當年事，游客姿顏為影留。