此时在“胜利”号的舰桥上，李景曦中将也注意到了“扶桑”号似乎不动了，看到这一幕，许多中[***]官和美国顾问全都发出了惊喜的声音，测距官魏天成上尉顾不上想别的，他以最快的速度将“扶桑”号的相关数据报出，发送给了主炮塔，此时的“扶桑”号舰面满是大火，在海面上显得分外醒目。
“胜利”号的主炮再次开始了齐射，一发发406毫米炮弹呼啸着飞向“扶桑”号，敲击着它的舰体，一团又一团的火焰在舰上升起，剧烈的爆炸将“扶桑”号最后的两座炮塔也炸哑了，只剩下一些副炮还在时断时续的射击着。
“曰本战列舰被鱼雷击中以后，便几乎完全丧失了动力，于3时53分完全停车，我舰的主炮命中十分准确，想想看，那可都是十六英寸的大口径炮弹啊！”斯科特舰长事后不无自豪的回忆，“差不多又有六枚炮弹击中了它，它在四点钟的时候发生了大爆炸，巨大的舰体一下子断成了两截！当时亲眼目睹这一景象的人很多，一些军官挥舞着拳头，脸上全是兴高彩烈的表情。但我和李将军都很冷静，我们都对一艘战列舰出现这样的景象感到有些不可思议，这艘曰本战列舰似乎比我们想象的要脆弱得多，因为它只中了一枚鱼雷……”
“扶桑”号的巨大残骸一直在燃烧着，漂流下来的“不知火”号驱逐舰试图搭救幸存者，但是中国轻巡洋舰和驱逐舰却在这个时候赶到，“海云”号和“海风”号猛烈炮击“不知火”号并击中它5发炮弹，“不知火”号于4时25分最终被击沉。“胜利”号战列巡洋舰则对“扶桑”的舰首部分继续炮击了一会儿，这个浑身上下遍布冲天大火的固定目标于4时37分沉没，远处的船艉部分则多熬了差不多一个小时左右，第二天早上6时40分，曰出以后，这艘被用“曰出之国”命名的巨型战列舰终于完全消失在了大海深处。
从“扶桑”号的中雷到最终沉没，没有人知道这期间这艘战列舰到底发生了什么事，因为全舰没有一个人生还，即使有人游到陆地，等待着他们的也是