蒙特舰队旗舰丹佛号战巡被击沉后，其他五艘美军战巡顿时发了疯一样的向中华帝国海军发动报复。

没有了蒙特的指挥，五艘美军战巡分作两队，一队以斯普林菲尔德号和亚特兰大号来牵制隋文帝号和隋炀帝号活的火力，另一队以那什维尔号、哥伦布号和匹兹堡号三艘战巡掉头追赶被重创的晋惠帝号。

王寿昌洞悉了敌军意图，当即调头前往拦截，不料遭到美军斯普林菲尔德号和亚特兰大号猛烈炮火阻击。尽管两艘隋级战列巡洋舰的航速高达34节，但是其脆弱的装甲依然不敢往敌舰的炮口上送。王寿昌不得已只好继续跟斯普林菲尔德号和亚特兰大号周旋，期望尽快集中火力将这两艘敌舰摧毁，然后再去救援晋惠帝号。

十一点三十五分，美舰那什维尔号、哥伦布号和匹兹堡号逼近晋惠帝号15公里位置。晋武帝号战巡急忙脱离编队，掉头阻击美舰，期望吸引美舰队火力，掩护晋惠帝号脱离战场。

晋武帝号独自迎战美军三艘同等级战巡颇为吃力，交火不到十分钟，3号炮塔便被一发356毫米炮弹击中摧毁。原本火力就处于下风，损失了3号炮塔后，仅剩下两座三联装主炮，却要面对三艘美舰24门356毫米主炮的攻击。

十一点三十九分，美舰哥伦布号的一次火力齐射后，一发356毫米炮弹再次击中晋武帝号。晋武帝号右舷水线带被炮弹贯穿，造成3米多宽的口子，海水猛烈倒灌进去，水密舱失效，晋武帝号战列巡洋舰旋即右倾，以眼见的速度下沉。

三分钟后，晋武帝号上的中华帝国海军官兵们抢修无效，舰长旋即下令弃舰。五分钟后晋武帝号战列巡洋舰沉没，成为中华帝国海军史上第一艘战沉的超大型战舰。

为了拯救晋惠帝号，晋武帝号战巡反而战沉，这让王寿昌非常恼火。

美军击沉晋武帝号后，士气大振。尤其是哥伦比亚号更是向吃了兴奋