Залпы "изамилов" ложились уже не так часто. Даже русские, похоже, были в недоумении, что происходит с японским кораблем, который вдруг прекратил бой и совершал непонятные маневры в опасной близости от берега. Внезапно "Нагато" окончательно потерял управление и стал сваливаться в циркуляцию в сторону острова. Идущий от него по правому борту "Каке" оказался в опасной близости от развернувшегося на него дредноута. Командир эсминца дал полный ход, надеясь проскочить впереди линкора, но не успел. Глубоко ушедший в воду форштевень 33 000-тонного "Нагато" ударил 800-тонный "Каке" в левый борт в районе кормы и, едва не перевернув, отбросил чудовищным толчком в сторону. В районе машинного отделения эсминца раскрылась огромная пробоина, турбины сразу залило водой. Рули и динамо-машины сразу вышли из строя. "Каке" остановился на месте, но сохранял плавучесть благодаря уцелевшим носовым отсекам. К нему подошел "Кури", чтобы бросить трос и буксировать к берегу. "Цуге", "Таке", а также бывший при "Нагато" репетичным кораблем "Якадзе" пытались сопровождать линкор, который неуправляемо шел к берегу Симонодзимы. Дредноут со страшным скрежетом вылетел на подводные скалы, огромная инерция протащила далеко вперед, раздирая днище. Нос вылез на прибрежные камни, корма погрузилась в воду, линкор замер с большим креном на левый борт. При ударе на "Нагато" рухнули обе трубы и грот-мачта, хотя семиногая фок-мачта устояла. Потерпевший кораблекрушение линкор окутывало густое облако пара, всё явственней чувствовалась гарь, на судне явно начинался пожар.
К потерпевшему крушение линкору двинулся "Цуге", осторожно обходя рифы. На палубе готовили к спуску шлюпки со спасательной партией. "Таке" и "Якадзе" ходили галсами вдоль берега, ставя дымовую завесу. Скоро к ним присоединились повернувшие назад "Окикадзе" и "Хакадзе". Надо было спешить. Три русских дредноута были уже на траверзе, расстрелять севший на камни беспомощный "Нагато" для них было совсем просто. Но русские не стреляли, они проходили мимо, держа курс к южному выходу из Цусимского пролива. Странно, куда они направляются, ведь Владивосток лежит в прямо противоположной стороне? Большие мореходные "Окикадзе" и "Хакадзе" ушли на юг, чтобы не упускать из вида "измаилов", а "Якадзе" и "Таке" продолжали прикрывать с моря выброшенный на берег "Нагато" и стоящие рядом с ним "Цуге" и "Кури". Японцы пытались выяснить, что же произошло с их флагманским кораблем. Направленные к нему с эсминцев шлюпки вернулись назад, при попытке подняться на борт спасатели почувствовали сильную резь в глазах и раздражение носоглотки, задыхались от кашля. Следующие партии были посланы в противогазах.
Было ясно, что экипаж "Нагато" стал жертвой отравляющих газов, кто-то предположил, что русские применили бронебойные химические снаряды. (Это мнение попало даже в газеты, хотя вообще сведения о произошедшем с "Нагато" японцы тщательно засекретили, отрицался даже факт его вступления в строй). Только спустя годы сделалось широко известным, что химическое оружие находилось на самом линкоре. Впечатленные успехом русских удушающих снарядов при бомбардировки фортов Босфора в мировую войну, японцы успели изготовить большую партию химических боеприпасов для 410-мм орудий "Нагано". Их предполагалось применить по наступающим на Цзиньчжоу русским войскам, но в разгар боя адмирал Точинай решил попробовать обстрелять специальными снарядами преследующие его "измаилы".
Когда "Нагато" был накрыт очередным русским залпом, пять химических снарядов как раз шли наверх на подъемнике 2-й башни японского линкора. В перегрузочном отделении таких снарядов скопилось уже три десятка. Начальник башни хотел в подходящий момент выпустить их с предельной скорострельностью, чтобы вражеский дредноут окутало плотное ядовитое облако. В этот самый момент в нижнюю часть барбета ударил русский снаряд. Взорвавшись на броне, он не проник внутрь барбета, но всё же вызвал возгарание пороховых зарядов в перегрузочном отделении. Следом за горящими зарядами сдетонировал один из химических снарядов, пробив осколками остальные. Через секунду башни наверху затопила газовая волна. Расчеты упали у орудий в смертном удушье, с выжженными глазами и почерневшей от ожогов кожей. Даже форменная одежда, в которой их потом найдут у орудий, была обесцвечена газом.
Просочившись сквозь щели и люки, газ хлынул на палубы, но большая часть сжиженной начинки взорвавшихся снарядов стекла вниз, в трюмы, где стала быстро испаряться. В башенных погребах смерть была хотя и мучительной, но быстрой и привычной для моряков. После сигнала о пожаре в перегрузочном отделении находившиеся в погребах закрыли люки и пустили воду, чтобы ценой жизни предотвратить взрыв корабля. У многих в отсеках "Нагато" был шанс спастись. Но за время боя японцы уже привыкли к едкому дыму от собственных выстрелов и старались не обращать внимание на жжение в глазах и горле. Даже сильная тошнота казалась поначалу обычным симптомом отравления от несгоревшей до конца пороха. Потом было уже поздно. Газ продолжал стремительно распространяться по отсекам. Отравленные, ослепленные люди пытались выбраться, найти выход из лабиринта, бежали по тесным запутанным переходам, расположением которых не успели еще толком узнать, падали, задыхались от удушья, раздирали ногтями глаза от невыносимой боли, захлебывались кровавой рвотой.
Через переговорные трубы газ дал о себе знать на центральном командном посту. Перед тем, как надеть газовую маску, адмирал Точинай заявил, что русские сами обстреляли "Нагато" химическими снарядами, но время нахождения в отравленной зоне не должно быть долгим. Предложение командира линкора Дзинэ использовать турбовентиляторы котельных, чтобы выдуть газ с внутренних палуб наружу, Точинай отклонил - это могло замедлить ход дредноута и продлить его пребывание в газовом облаке. Первое время, когда центральный пост наполнился желтовато-зеленоватыми клубами, противогазы защищали адмирала и его офицеров. Но концентрация газа быстро росла. Резина масок тяжелела и разбухала, сдавливая лицо. Незащищенные участки кожи стали зудеть, началось сильное жжение, на кистях рук, на шее багровели ожоги. Потом у кого-то лопнул противогаз. Других рвало в маски, люди падали на пол в жутких судорогах. Газ убил всех, потом стал проникать через коммуникационную шахту в боевую рубку. Все находившиеся в рубке испытывали сильную боль, но выбраться откуда не давала заклиненная дверь. При очередном попадании новая взрывная волна выбила ее, и люди смогли покинуть рубку, спасаясь с остальными уцелевшими на верхние надстройки и корму.
Какое-то время корабль управлялся из резервной кормовой рубки, находившейся достаточно высоко над палубой. Старший минный офицер, принявший обязанности командира корабля, делал резкие повороты, чтобы вывести "Нагато" из газового облака, появившегося, как думали, после русского обстрела. В кочегарках надели маски, в задымленных носовых и раньше работали в противогазах. Палубные команды получили приказ укрыться во внутренних отсеках и задраить люки, была отключена внешняя вентиляция, что это только усилило воздействие газовой волны, заливающей линкор с носа до кормы. Мучительная боль и дикий страх заставляли забыть о субординации, Вопреки тому, что говорили офицеры, оказалось, что на открытой палубе газ поражает слабее. Вспыхнула паника, началась давка у трапов наверх. Однако и на палубе находиться долго было невыносимо. Люди лезли на верхние надстройки, мачты, крыши возвышенных башен, прожекторные площадки на дымовых трубах. Многие, не выдержав, бросались в воду.