Город Вейхайвей лежит в глубине широкой бухты, открытой с северо‑востока; военный порт был расположен на острове Люгундао, который разделяет вход в бухту на два прохода — западный и восточный, в котором около двух с половиной миль в ширину. В проходах стояли донные мины и боны из трех параллельных стальных тросов, которые поддерживал на воде ряд поперечных бревен. На обоих берегах Люгундао и на двух прилежащих маленьких островках находились ряды фортов и батарей с полусотней тяжелых орудий, не считая пушек меньших калибров. Новейшие орудия были хорошо снабжены боеприпасами; большинство их имело круговой обстрел. Гарнизон крепости из 6 тысяч человек мог бы быть доведен до 13 тысяч, если бы китайцы стянули войска, расположенные в окрестных городах. Подступ к береговым южным фортам защищал ряд батарей, расположенных на высотах. Кроме того, на рейде стоял флот, состоявший из 2 больших броненосцев, 2 броненосных крейсеров, 3 меньших крейсеров, учебного судна, 6 канонерских лодок и 12 миноносцев. Благодаря широким входам флот мог легко принять участие в обороне, оставаясь при этом за боном и линией минных заграждений.

26 января японцы начали на берегу наступление, и 30 января была назначена общая атака передовых фортов. При этом первая летучая эскадра охраняла западный выход с рейда; главные силы держались в 20 милях от восточного выхода, а для помощи наступавшим войскам был отделен отряд из 8 канонерских лодок. Минный отряд расположился между островом Хилинг и восточным входом, у места же высадки остались только 3 небольших корвета.

К 13 часам 30 января все береговые форты оказались в руках японцев, несмотря на то, что китайские суда обстреливали японский десант и не позволяли ему подойти близко к берегу. С 1 по 2 февраля японцы продолжали наступление и почти без сопротивления заняли Вейхайвей, который был оставлен гарнизоном, бежавшим в Чифу. Оборонялся лишь флот.

3 и 4 февраля Ито несколько раз маневрировал против фортов на островах, но перестрелки эти не имели серьезного значения. На ночь японцы, оставляя только сторожевые суда, уходили в море, опасаясь со стороны неприятеля минных атак.

Не надеясь справиться с противником только артиллерийским боем, Ито решил произвести торпедные атаки на китайский флот, для чего предварительно японцы разрушили часть бона южного берега. Первая атака была произведена в ночь с 3 на 4 февраля. Сперва для отвлечения внимания 2 канонерские лодки открыли огонь по китайским судам. Тем временем 10 миноносцев пробирались вдоль берега. Китайские суда не имели сетей и не пользовались электрическим светом, поэтому японским миноносцам удалось взорвать броненосец.

На следующую ночь японцы вновь атаковали китайцев. До атаки начальник дивизиона с командирами миноносцев отправился на один из взятых фортов и с него произвел рекогносцировку расположенных на якоре китайских судов. На этот раз китайцы имели линию сторожевых судов и световую преграду с острова Люгундао, но японским миноносцам удалось прорваться незамеченными. Они взорвали учебное судно и крейсер «Лай Юань», который после взрыва перевернулся через десять минут, так как продольные переборки были задраены.

Уничтожив минными атаками 2 боевых судна китайской эскадры, японцы решились атаковать форты на островах. Для этого они разделились на 2 отряда, которые маневрировали против фортов в строе кильватера. Во время бомбардировки китайские миноносцы, воспользовавшись дымом, вышли с рейда, но вместо того чтобы атаковать японцев, начали уходить в Чифу. Преследуемые японцами, они выбросились на берег.

Так как бомбардировка не имела решительного результата, Ито решил прорваться с эскадрою на рейд. Предварительно японцы в течение 9, 10 и 11 февраля разрушили бон, а также обстреливали с берега (южнее фортов) китайскую эскадру.

Положение китайского флота было критическое, так как он был окружен. Среди моряков возникла паника, многие добивались капитуляции. Дин Жу‑чан надеялся, что подойдут подкрепления. Но когда он 11 февраля получил от правительства телеграмму, что подкреплений не будет, то решил сдаться, выговорив предварительно свободу защитникам острова и всем военным чинам. Большинство моряков отказалось выполнить приказ адмирала и подорвать башни на кораблях. Лишь начальник штаба взорвал «Дин Юань» и покончил жизнь самоубийством. После отправки предложения о капитуляции Дин Жу‑чан принял яд. Это было все, что флагман смог сделать при деморализации флота. Командование принял английский адмирал Мак‑Клюр, который и сдал остатки флота, после того как Ито своим словом гарантировал безопасность моряков. Японцам, кроме большого запаса военных материалов, достались: броненосец, броненосный крейсер, крейсер, минный крейсер и 6 канонерских лодок.

Уважая мужество Дин Жу‑чана, при отправке тела флагмана в Чифу Ито оказал ему воинские почести.

После капитуляции китайского флота в Вейхайвее дорога на Пекин была открыта, а присутствие японского флота в Желтом море становилось излишним. Ввиду этого Ито перешел к Пескадорским островам, которыми в марте и овладел почти без сопротивления. В то же время было заключено перемирие.

В значительной мере победа японского флота принадлежала вице‑адмиралу Ито, который не только осуществлял разработанную штабом стратегию, но и умело применял маневренную тактику, позволившую одержать победу в сражении при Ялу. Однако и его противник не был бездеятелен. Просто ему не было предоставлено тех средств и возможностей, чтобы привести в современное состояние боевые корабли и подготовить экипажи, которыми располагал японский командующий, а Пекин сдерживал активные операции, предоставляя инициативу противнику.

Японо‑китайская война показала, что японский флот один из сильнейших на Тихом океане, и явилась репетицией русско‑японской войны. Опыт Ито был использован: с 1900 года он как начальник Морского командующего департамента (Морского генерального штаба) руководил разработкой планов войны и мобилизации. Этот вывод можно сделать, так как действия японского флота в войне с Россией были очень похожи на его боевые маневрирования против китайцев.