此後，在“開濟”號已經徹底喪失戰鬥力的情況下，致、濟兩艦仍然毫不畏縮，相互掩護著，與日艦繼續激戰，直至將到午時。
另一邊，由於有了北洋戰艦編隊與日艦的纏鬥，大清兩艘運兵船得以趁機安全的駛入了牙山灣。
而且原本泊於灣內的“威遠”號，在聽到炮聲後也駛至灣口，堵在那裡，形成防禦姿態。
“威遠”號雖然並未出擊直接增援友艦，也未能現身戰場，但該艦的煙柱卻迷惑了日艦。
這讓日本人懷疑，牙山灣中仍藏有清國實力不明的艦隊，正在等待時機準備隨時殺出。
又過了一會，他們又觀察到，從西北方向出現了幾縷黑煙。
這更讓本已心存疑惑的他們，大驚失色，認定那是清國前來增援的艦隊，意欲合圍殲滅他們。
如此一來，他們心理防線瞬間被突破，急忙收拾隊形，朝西南方向撤離而去。
他們不知道的是，北邊那幾縷黑煙，其實並不是什麼大清增援的艦隊，而是兩江前來探察情況的“諒山”級四艦。
見日艦遁走，鄧世昌指揮致、濟兩艦進行了短暫追擊後，便折返回來，轉頭救援已被重創的“開濟”號。
不過“開濟”號的情況已然糟糕到無法挽回的地步了，最終隻能放棄。
而致、濟兩艦的傷情，也都比較嚴重，倘若日艦再晚走一陣子，兩艦也必將是凶多吉少。
在這場“南陽灣海戰”中，北洋一艦被毀，兩艦受到重創，人員傷亡一百五十餘人。
但他們的付出，卻保護了兩艘運船上的千餘名淮軍將士和物資裝備，得以安全抵達牙山。
日艦退走之後，“威遠”號駛出牙山灣，與友艦彙合。
不久後，四艘兩江戰艦也趕到了事發地。
他們一麵了解情況，一麵協助“致遠”等艦進行救護，並且建議對方為了安全起見，最好從北線返回北洋。
此後，在從仁川向國內發電報彙報情況後，兩江四艦編隊便朝著上海的方向返航了。清日開戰的消息，也就此被各方得知，四處擴散。
幾天後，日本在朝鮮的陸軍第9混成旅團主力，開始向駐紮在牙山一帶的淮軍葉誌超、聶士成等部發動進攻。
牙山的淮軍，在得到增援後，大約已有五千左右的兵力，與來犯日軍相當。
但該部淮軍孤懸在外，信心不足。僅在牙山以東成歡驛與日軍簡單交戰，隨即撤走，並從朝鮮東部繞行數千裡，直接退往了平壤。
至此，朝鮮南部再無清軍，日本陸軍也消除了後顧之憂，得以全力北顧。
再幾日後，清日雙方相繼宣戰，兩國之間正式進入戰爭狀態。
然而奇怪的是，自初戰之後，朝鮮的陸海戰場皆就此陷入了沉寂，交戰雙方之間也暫時失去了接觸。
這讓剛剛被撥開的戰爭迷霧，又再度籠罩，也讓旁觀者不禁感到茫然。