1894年，日軍挑起了侵略朝鮮和中國的中日甲午戰爭。9月初，平壤吃緊，戰火眼看就要燒到中國境內，李鴻章被迫增兵朝鮮。9月17日，海軍提督丁汝昌率北洋艦隊完成護送援軍任務準備返回旅順時，在鴨綠江口的大東溝黃海海面上與日本艦隊遭遇，雙方展開激戰。這就是中日甲午戰爭中最為壯烈的黃海大戰。史稱「黃海海戰」、「甲午海戰」。

　　戰鬥剛一打響，主帥丁汝昌就身負重傷，艦隊失去統一指揮。危急時刻，「致遠」艦管帶鄧世昌挺身而出，擔負起指揮艦隊作戰的重任。「致遠」激戰5小時後彈盡，在船體多處受傷的情況下，鄧世昌駕艦全速撞向日本「吉野」艦，不幸被魚雷擊中，沉入海底，全艦官兵250餘人壯烈殉國。

　　影響中國歷史的100個細節之一橡皮老化讓鄧世昌壯志成空

　　關於「致遠」艦的沉沒，中日雙方史料有如下記載：中方「鎮遠」艦槍炮官曹嘉祥和海軍守備高承錫等參加黃海海戰官弁的呈文，皆稱「致遠」等艦都是中炮沉沒。日方川崎三郎《日清戰史》第3卷的「漢納根書信」中有一段話：「2300噸的護衛巡洋艦「致遠」號，被日艦32厘米加農炮的榴彈擊中吃水線，炮彈從艦體的一側打穿到另一側，軍艦立即沉沒海中。」

　　淺野正恭所寫的《日清海戰史》對「致遠」艦的沉沒作了記載：「一邊遊擊隊與「致遠」戰，「致遠」忽出陣衝突「吉野」，於是「吉野」以紐狀火藥連彈裝入快炮擊之，密如雨下，三點三十分遂沉沒。」也就是說，在日方記錄中，日本聯合艦隊於整個黃海海戰期間並未施放魚雷。

　　致遠號的沉沒，出版於1895年的《普拉茨塞海軍年鑒》對導致「 致遠」 艦沉沒原因的記述較為合理：「 日艦第一遊擊隊見致遠奮然挺進, 便以群炮萃於致遠, 連連轟擊。有數顆榴彈同時命中致遠水線, 致使其舷旁魚雷發射管內一枚魚雷爆炸,右舷隨即傾斜」。另外日艦用毫米口徑巨型榴彈穿透了軍艦水線下的兩舷, 大量進水使損害管制很困難, 尤其是水密門因橡皮墊老化而鄧世昌在戰前曾多次提出換新而有關部門置之不理不起作用,最後導致海水迅速灌滿各艙室, 這是很致命的。

　　戰後, 海軍官弁於光緒二十一年二月奉命總結海戰失敗之教訓, 鎮遠艦槍炮官曹嘉祥等人呈文稱「 譬如致、靖兩船, 請換截堵水門之橡皮, 年久破爛, 而不能修整, 故該船中炮不多時,立即沉沒。 (《盛檔· 甲午中日戰爭》下第401頁) 如果及時跟換橡皮，那麼致遠號也許不會如此迅速沉沒，鄧世昌也不會壯志成空。

　　當時，鄧世昌犧牲後舉國震動，光緒帝垂淚撰聯「此日漫揮天下淚，有公足壯海軍威」，並賜予鄧世昌「壯節公」謚號，追封「太子少保」，入祀京師昭忠祠，御筆親撰祭文、碑文各一篇。李鴻章在《奏請優恤大東溝海軍陣亡各員折》中為其表功，說：「……而鄧世昌、劉步蟾等之功亦不可沒者也」。清廷還賜給鄧母一塊用1.5公斤黃金製成的「教子有方」大匾，撥給鄧家白銀10萬兩以示撫恤。鄧家用此款在原籍廣東番禺為鄧世昌修了衣冠塚，建起鄧氏宗祠。威海百姓感其忠烈，也於1899年在成山上為鄧世昌塑像建祠，以志永久敬仰。1996年年12月28日，中國人民解放軍海軍命名新式遠洋綜合訓練艦為「世昌」艦，以示紀念。