“破軍”號和“天狼”號前往救援，同時允許張賢亮做出棄艦的決定。天亮以後，整個上午張賢亮都在試圖將驅逐艦駛回去，但到了下午，一切努力都失敗了，“天狼”號靠近接走了“七殺”號上的艦員，然後向其開火，引爆了“七殺”號的彈藥庫，“七殺”號終於沉沒了。

早上，一縷金色的陽光照亮了硝煙瀰漫的海面，宣告了這場海戰的結束。此時疲憊不堪的斯科特艦長在連續工作了二十四小時之後終於能夠松上一口氣了，但由於“勝利”號戰列巡洋艦仍然處於戒備狀態，所以他只能繼續留在艦橋上。6時30分，戰艦解除了戒備狀態，斯科特立刻搖搖晃晃的走回自己的座位上休息起來。

海面上的炮聲已經變得異常遙遠，中國海軍的艦員們走到甲板上，發現到處都是炮彈的彈殼。魏天成上尉揉著眼睛，看到在戰艦主桅上飄動的國旗沐浴在晨光之中，心裡感到無比的自豪。

對日本人來說，他們的噩夢仍然沒有結束，木村剛中將下令他的運輸船搶灘登陸。海軍的軍官們準備執行命令，但陸軍的軍官們卻激烈反對，他們認為部隊現在登陸十分困難。因此在清晨4時20分的時候，倖存的幾艘日本商船和運輸船開始搶灘擱淺。4時30分，木村剛殘存的驅逐艦開始撤退，其中大部分仍然擠滿了之前救起計程車兵和船員。

過不多久，中國輕巡洋艦便出現了，他們肆無忌憚的轟擊那些搶灘的商船，十分鐘後，幾架中國水上飛機也趕到了，向那些商船和已經解除安裝的小艇進行著掃射。幾艘中國驅逐艦抵達了現場，在近距離向那些商船傾瀉彈藥，炮擊持續了大約30分鐘，日本船隻全部著起了大火，落水的陸軍士兵大部分淹死在了海里，只有極少數的人得以成功登岸並保住了性命。

在這場被稱為“釜山海戰”的夜戰中，中國海軍一共擊沉了日本海軍3艘戰列艦，8艘巡洋艦，9艘驅逐艦，中國海軍自身的損失是1艘巡洋艦、7艘驅逐艦，5艘魚雷艇，另外有2艘巡洋艦和5艘驅逐艦受損。對於中國人來說，他們的損失顯得微不足道，很容易就能夠補上，而對於日本人來說，兩艘主力戰列艦和大量護衛艦艇的毀滅是難以彌補的損失。；

“釜山”海戰的結果傳到日本國內後，日本舉國震驚，兩艘主力戰列艦的沉沒表明日本海軍面對中國海軍已經沒有什麼優勢可言（此前民眾對官方的宣傳一直是深信不疑的），海戰的慘敗使日本國內的軍國主義勢力大受打擊，讓日本政府重新取回了這場戰爭的主導權。

這場海戰的結果也導致荒村仲吾和木村剛前途的完結。他們聲稱擊沉了一艘中國戰列艦，但沒有人相信這一戰果。梔內曾太郎和他的參謀們看著損失的艦艇和人員，開始向大正天皇要求自朝鮮半島撤退——這在以前是難以想象的。隨後梔內曾太郎將荒村仲吾和木村剛貶到了其他地方。

日本人對這場海戰進行了認真的調查和總結，一些專家認為，導致海戰失敗的一個重要的原因是日本魚雷的命中率，由於射擊角度狹窄和魚雷的效能不穩定，導致在這場海戰中，射向“中國戰列艦”的魚雷全都失去作用，以至於未能在有利的時機裡擊“勝利”號。而日本戰列艦356毫米主炮雖然給了敵艦以沉重的打擊，但其威力顯然對盔堅甲厚的中國戰列艦無法構成致命威脅。在這次海戰結束後，日本海軍加快了對新式大口徑艦炮和更為先進的魚雷的研製力度。

中國方面也進行了認真的戰後總結，李景曦認為，他的計劃和指揮是令整個特遣艦隊一同行動，但卻未曾想作戰演化成了夜間的大混戰。在這場海戰中，中國海軍的弱點也很多：驅逐艦分隊協同很差；魚雷的效能同樣不穩定；而“勝利”號這樣一艘美國製造的最新式的戰列巡洋艦在戰鬥的關鍵時刻，供電系統的故障後險些導致一場滅頂之災。李景曦在給楊朔銘的報告中寫道：