未等敌机靠近，“基洛夫”号上的100毫米副炮抢先发声，这种苏俄海军特有的舰载火炮有着射程远、威力大的特点。作为防空火炮使用，远距离命中目标的几率虽然很小，却可以形成片状弹幕，扰乱敌方机群的飞行队形，对一部分敌机造成伤害。
苏俄战舰早早开火，日军飞行员便知对方已经做好了充分的准备，于是放弃了近距离侦察的企图，以较高的飞行高度盘桓两圈，然后朝着朝鲜半岛的方向飞去。在此期间，“基洛夫”号截获了敌机拍发的无线电讯号，从呼号推断，这是一架隶属于日本陆军航空兵的作战飞机，不出意外的话，日本海军接获这一情报应该在好几个小时之后。
基于这样的判断，库切罗夫上校下令战舰全速向北航行，及至午后，海面上下起了漂泊大雨。虽然舰员们不得不忍受风浪的颠簸，但对于不打算空手而归的战舰指挥官而言，这是掩蔽他们行踪的好天气。于是，“基洛夫”号再度转向，以22节航速沿着与朝鲜北部海岸大致平行的路线向西航行，等到夜幕降临之后，战舰再一次调整航向，朝着朝鲜半岛东部最为繁忙的港口，同时也是日军基地之一的元山港驶去。
雨夜，出海巡航的日军二等驱逐舰“粟”号和海防舰“清津”号在浪涛中摇摆起伏。所谓的二等驱逐舰，即是早期建造的小型驱逐舰，受制于航程和试航性能，通常担负中近距离的巡逻警戒任务，而海防舰的等级更次于二等驱逐舰，一般只装备小口径舰炮。
这样一支小小的巡逻舰队，并非日本海军得知苏俄基洛夫巡洋舰出航至东朝鲜湾海域派出的搜索战力，而是元山港守备司令部按例派出的反潜巡航舰艇。跟以往一样，“粟”号在前，“清津”号在后，两艘老旧舰艇仅以12节航速缓慢东行。出于搜寻敌方潜艇的需要，两舰时而闭灯航行，时而打开探照灯搜索海面。执勤的水兵们一个个如同野生猫科动物，在黑暗中瞪大眼睛，竖起耳朵，但是谁也没有料到，最终闯入他们巡逻区域的会是一个比潜艇大得多的庞然大物！
黎明时分，“基洛夫”号抵达元山港东北海域，并在这里遭遇了弱小却不能忽略的日本巡逻舰队。凯恩少将的建议是利用雷达避开它们，从20公里外对元山港实施远程炮击，从而达到毁伤港内日军舰船、破坏港口设施的目的，然后利用雨幕的掩护迅速回撤，让日本海军出动大批战机舰艇做徒劳的搜索。
库切罗夫上校最初也是抱有这种想法，然而通讯兵很快截获了敌方舰艇拍出的加密电报，可惜未能解译内容，这让他很担心日本舰艇装有雷达告警机。若是如此，己方舰载雷达探测到它们的时候，它们也已经察觉到了情况有恙，这样的话，即便利用航速优势强行绕开它们，它们也会成为“基洛夫”号袭击元山港后迅速撤离的绊脚石。权衡之下，上校决定速战速决，干掉这两艘日本舰艇，然后发挥舰炮射程优势强袭元山港，以这种强势的举动震慑日本海军。除了牵制日军飞机舰艇之外，最好的结果就是让日本军方暂停本土与朝鲜半岛之间的海上航运。
于是，排水量接近万吨的“基洛夫”号如同一头彪悍的战象，径直冲向了两艘排水量加起来还不到1500吨的日军舰艇。在距敌500多米的位置，“基洛夫”号突然打开探照灯，用雪亮的光柱锁定了航行中的“粟”号和“清津”号，两艘日舰这时居然毫无防备。在持续约10分钟的战斗中，它们双双被“基洛夫”号的凶猛炮火撕成了碎片……
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