上官有了决断之后，幕僚部很快行动起来，花了不到十五分钟制定了行动方案，然后命令随着无线电飞快的传向四方，在执行冲锋任务的领队人选上，于敏中认为自己是最适合的人选，没想到刚才一直神游天外的王墨甫中将站起来，目光炯炯的看向装甲巡洋舰编队的于敏中少将，惨然笑道：“先诚兄，开战以来，第一舰队损兵折将，损失惨重，所有责任都在我一人身上。论战术，老哥哥不如你，论职务，你不如我，这一次无论如何也要让老哥哥冲杀在前面，不然这么多袍泽战死在眼前，老哥哥我死不瞑目啊”！
紧接着，王墨甫中将转向老上司林泽德二级上将，慨然说道：“第一舰队舰队长王墨甫请命出战，请总指挥长批准”。
……
半个小时后，在朐阳舰、沭阳舰及六艘驱逐舰介护下，升起第一舰队舰队长指挥旗的广州舰艰难完成转向，在舰尾不断冒烟的情况下，歪歪扭扭的驶向白河入海口。南侧的炮舰群，在无线电指挥下，也开始冒险向白河入海口处汇集，沉寂近一个小时，双方战斗再次打响。
随着战舰不断抵近入海口，对手的火力逐渐猛烈起来，先是右舷方向的沭阳舰和朐阳舰与北侧的小炮台展开对射，紧接着南侧的炮舰群和驱逐舰编队也陆续加入炮击行列，一时间整个大沽口要塞区上空再次被硝烟笼罩，很快北岸的小炮台陆续被打哑火，只有入海口深处的两座大炮台，依仗着高度优势，不断向着海上开火。
十五分钟的航行后，战舰群距离黄色的海岸线不到三海里，朐阳舰和沭阳舰不敢再冒险靠近，开始转向对着岸上开火，只有广州舰在驱逐舰群介护下，仍然顶着炮火前行。
又十五分钟后，抵达海岸线一千五百米左右，就连驱逐舰也不敢靠近，只有广州舰上的三座烟囱冒着浓烟，顺着白河冲开的水道，顶着对手密集的炮火孤独前行。
这时候，北虏“海”字号和“门”字号大炮台已经可以直视到广州舰，先是一发203毫米炮弹打中广州舰左舷靠后一点位置，一门副炮被毁，舰上燃起大火，不到五分钟时间，又有一发305毫米炮弹命中左舷，让火势更旺起来。
第三次被对手命中后，广州舰舰首一顿，碰到第一道布在河面之下的两米左右的拦河铁链被，带着撞角设计的广州舰摧枯拉巧般的将这道只能阻拦装巡大小吨位的铁链撞断。
紧接着舰首碰到倒刺般安装的无数铁戗、木栅，双层壳体的战列舰轻易的将这些障碍物碾碎，船体尽管被划出数道裂口，海水涌入，可惜并不能影响吨级战列舰的动能，紧接着，第二道拦河铁索被撞断，一直到第三道铁索，才堪堪将战列舰航速降下来，随着舰体内六台蒸汽锅炉的不断加压，马力的蒸汽机加速做工，将所有动力都加在残存的右侧螺旋桨上，在巨大的动力推动下，水面下的铁索不断被绷直，两岸挂载铁索的铁柱都开始变形，数秒后，水面下一节锈蚀的铁环最先撑不住了，在变形中被绷断，整个铁索承受的压力被释放，断口两端的残余铁索顿时像被惊起的蟒蛇一样，以两岸的铁柱为圆心，从河面下窜起来，横扫过河面，将落在广州舰前方炮弹炸出的水柱割断，然后继续向着内河方向飞舞，最后在铁柱的拉扯下，不甘心的扫到岸上，在地面上不断转圈发出呛啷啷的声响。
在广州舰接连撞击拦阻铁索过程中，北虏也反应过来了，两座大炮台和周边的小炮台集中所有火力倾泻向广州舰，整个舰体腾起无数的火光，舷侧的装甲板上被接连击中，整个舰体四处漏水，缺少管损的战舰不断下沉，指挥舰桥被对手速射炮接连命中，先是舰桥中部的海图室被炸，空无一人的舱室内中弹起火，炽热的火焰将舱室压强增大，着火的海图从缺口处被喷出，就像一群火凤凰在围绕广州舰飞舞，紧接着炮术指挥所被毁，自愿留守的两名中尉阵亡，舰长在冲过第二道拦阻索时就已经牺牲，同样受伤的王墨甫中将咬着牙接管指挥。
被第二十三次打中后，这次是两千米开外的“门”字号大炮台打过来的305毫米炮弹，巨大的爆炸将广州舰舰尾彻底摧毁，整个广州舰乘势向右偏航，右舷对准两座炮台后坐沉在白河内距离入海口一公里左右的河面上。
由于严重缺少炮手，广州舰在逆流而上的时候，只能依仗坚实的装甲奋力前行，直到此时，广州舰前后主炮和没有战损的右舷的副炮才开始对准两座炮台猛烈开火，就像一位身披重甲武士，在枪林弹雨中不断的靠近对手，尽管浑身上下都是皮外伤，但毅然决然的撞开所有障碍，艰难的靠近对手，前后四门350毫米主炮以每三分钟两发的急速射速，在两千米的距离上，就像锋利的武器直插对手头颅，在双方对轰中，“海”字号大炮台上飘扬的提督大旗旗杆被广州舰前主炮300毫米的开花弹彻底炸毁，燃烧着的青色提督旗带着顶端火炮残骸一起飞向炮台下方。
战至9月25日下午三时二十五分，炮火逐渐平息下来，广州舰在一连串的爆炸声中彻底损毁，自愿登舰发起决死冲锋的230名海兵，战死117人，重伤56人，第一舰队舰队长海兵中将王墨甫战死。
广州舰凭着一己之力，将最后两座大炮台彻底摧毁，此后数艘驱逐舰和炮舰逆流而上，持续炮击北虏炮阵地，唯一幸存的北侧石头堡炮台在主将裕禄提督战死后打出白旗。
下午五时十五分，第一批海兵陆战队员登陆大沽口，火红的大明战旗第一次飘扬在渤海口岸边，通往顺天府的桥头堡被彻底打开。
战后，为了永远记住这次战役，大明皇帝下令将白河改名为海河，征集北方民夫将海河改道，用于永久保留战损的广州舰，并在战舰前立碑，纪念大沽口战役中大明阵亡的故王墨甫二级海兵上将以下1816名海兵袍泽。
注：清代炮台修筑验收标准有九条。
1、炮台需建筑在山坳岭曲中，要能隐蔽击敌，不宜孤露在外。
2、炮台外须作坦坡，以减弱敌炮的破坏。
3、连环炮台，要作犬牙形布局，以便在两炮之间形成交叉火力。
4、炮台后面不宜背山，以免被敌方炮弹反击。
5、炮台上不宜人多，以免增加伤亡。
6、炮台内的炮膛不宜太宽，以防炮弹坠落。
7、炮台的侧后有回击小炮，防止敌人从侧后袭击。
8、炮台旁侧应布置伏兵，装备连发枪，防止敌人登陆。
9、炮台建成后要用火炮进行试轰，坏了就要重新修筑。