援军久盼不至，刘公岛的形势更趋恶化。为了不让受伤的军舰落入日军之手，丁汝昌无奈于2月9日，炸沉了靖远舰，并在定远舰的中央要部装上棉火药，将其炸毁。2月10日，誓与军舰共存亡的右翼总兵、定远舰管带刘步蟾在极度悲愤中自杀
，时年仅44岁。
北洋提督丁汝昌以身殉职
刘步蟾的死，引起了丁汝昌的极大悲痛。2月11日，东泓炮台台失守。到了晚上他接到所派水手的汇报，得知率领鱼雷艇队逃跑的王平逃到烟台后，谎报军情说刘公岛已经失守，因而驻烟台的清军未来救援。在援军无望的情况下，他悲愤欲绝，在拒绝了伊东祐亨的“劝降书”后，于1895年2月12日凌晨4时，饮鸦片自尽。时年59岁。
（丁汝昌为国捐躯、宁死不降，尤其难能可贵。但腐败的清政府却把丁汝昌作为战败的替罪羊，下令交刑部治罪，丁汝昌殉国后，棺柩加三道铜箍捆锁，以示戴罪，砖丘于其原籍村头不得下葬。至宣统二年，丁汝昌才得以昭雪。）
牛昶昞、程壁光屈膝投降
抗降派将领死后，主降派牛昶昞把丁汝昌大印交给了美籍洋员浩威，假借丁汝昌的名义投降。浩威亲自起草降书，然后由牛昶昞盖以北洋海军提督印，并决定派广丙舰管带程壁光送到日本联全舰队旗舰。1895年2月14日下午3时半，牛昶昞、程壁光再次来到日舰松岛号，交出中国将弁、洋员名册以及陆军编制表，清军共计投降陆军官兵2040人，海军官兵3084人，合计5124人，并在日军起草的《威海降约》上签上了自己的名字。
