В 8 час. 20 мин. германский заградитель получил первое попадание, разворотившее верхнюю палубу и борт в кормовой части. Спустя короткое время на «Альбатросе» была сбита фок-мачта, разрушены штурманская рубка, мостик и возник сильный пожар. Ещё через 20 минут оказалось затопленным румпельное отделение, вследствие чего корабль начал заметно «садиться кормой» и описывать произвольные циркуляции.
Стремясь окончательно добить противника, «Адмирал Макаров» в 8 час. 35 мин. повернул к норду, открыв огонь левым бортом, в то время, как «Баян» по сигналу флагмана склонился влево, отрезая «германца» с зюйда. Но, несмотря на эти попытки, сильно поврежденный «Альбатрос», управляясь машинами, всё же сумел достичь Готланда и, войдя в шведские воды, в 9 час. 12 мин. выбросился на восточное побережье острова за маяком Эстергарн.
Позднее выяснилось, что в заградитель попало 5-6 8" и 20 6" снарядов, четыре из которых были найдены неразорвавшимися. Потери экипажа германского корабля составили 82 человека, включая четырёх офицеров, из которых 27 (в том числе один офицер) погибли, а 55 получили ранения.[30
К.П. Пузыревский. Повреждения кораблей от артиллерии и борьба за живучесть. - Л: Судпромгиз, 1940. с.101.] Ответным огнём 88 мм германских орудий было достигнуто одно попадание в «Адмирал Макаров», на котором осколками был повреждён 75 мм прожектор и тяжело ранен комендор Д.И. Белоусов. Остальные корабли потерь и повреждений не имели.Убедившись, что с противником покончено, русский отряд в 9 час. 50 мин. лёг на курс 48° для следования в Финский залив. Бригада оказалась разобщённой - впереди шли «Богатырь» и «Олег», за ними «Адмирал Макаров», позади которого несколько восточнее в 10-15 кб находился «Баян». Ещё южнее, вне видимости с кораблей, находился «Рюрик», вызванный М.К. Бахиревым по радио и извещённый им о бое.
В 10 час. с «Баяна» позади правого траверза были обнаружены шесть дымов. Это были броненосный крейсер «Роон», лёгкий крейсер «Любек» и четыре миноносца - запоздавшая помощь, вызванная «Аугсбургом». На этот раз превосходство русского отряда в артиллерии не было столь подавляющим - по количеству башенных орудий «Роон» (четыре 210 мм в двух башнях) не уступал «Баяну» и «Макарову», причём на последнем к тому же ощущался недостаток в снарядах главного калибра.[31
Капитан 2-го ранга Г.К. Граф в своих воспоминаниях приводит данные о том, что на «Адмирале Макарове» «оставалось слишком мало крупных снарядов, например, около 90 штук 8" и всего половина запаса 6"» // Г.К. Граф. На «Новике». - СПб.: Гангут, 1997. с. 110.]В 10 час. 05 мин., сблизившись с «Баяном», «Роон» с дистанции 62-64 кб первым открыл огонь, а слабее вооружённый и бронированный «Любек» вступил в перестрелку с «Олегом». Из-за недостатка боезапаса и большой дистанции «Адмирал Макаров» не мог оказать помощь собрату по бригаде и, сознавая всю тяжесть ситуации, контр-адмирал Бахирев немедленно вызвал по радио «Рюрик», полным ходом спешивший теперь к месту боя.
Командир «Баяна» А.К. Вейс решил вести бой на зигзаге и курсовом угле близком к 90°, стремясь максимально использовать оба 8" орудия. Умелое маневрирование, по свидетельству П.В. Лемишевского, сильно мешало пристрелке противника, вследствие чего четырехорудийные залпы «Роона», отлично выверенные по целику, не давали накрытий. За 20 минут боя по русскому крейсеру было выпущено 18-19 четырёхорудийных залпов, но лишь один германский 210 мм снаряд попал в крейсер. По воспоминаниям очевидцев, «снаряд пробил борт правого шкафута между 61 и 65 шпангоутами и, разорвавшись, разбил на верхней палубе коечную сетку, четвёрку, порвал трубы рабочего и отработанного пара мусорной лебедки в кочегарной шахте № 5, мелкими осколками на несколько саженей в окружности пробил во многих местах шахты кочегарки № 5, кожух шкафутной лебёдки, командный камбуз, вторую дымовую трубу, бимсы. Головная часть снаряда, проникнув через верхнюю палубу внутрь корабля, прошла вплотную вдоль передней переборки 6" каземата №3, сильно выпучив ее, а затем проникла в угольную яму, где и была потом обнаружена. В батарейной палубе был слегка повреждён осколками станок 75 мм орудия № 3 и получены вмятины на палубе. Несмотря на обилие осколков, разлетевшихся по верхней палубе борта, никто из находившихся вблизи (дальномерщик, дальномерный специалист, сигнальщики)... не был ни ранен, ни контужен. В батарейной палубе легко пострадали два человека». Кроме того, образовавшиеся при взрыве газы проникли в кочегарку, вызвав отравление находившегося в ней личного состава, который, тем не менее, продолжал работу. К счастью, отравление не приняло серьезной формы, поскольку газы были быстро удалены при помощи надежно действовавшей вентиляции.[32
П.В. Лемишевский. Набег русских крейсеров на Мемель и бой у Готланда 19 июня 1915 г.// В сборнике: Русское военно-морское искусство. - М.: Госвоенмориздат, 1951. с. 430.]