...Пройдя Индийский океан, зайдя в бухты Камранг и Ванфонг, сделав короткую стоянку в Куа-Бэ, эскадра 1 мая 1905 г. вышла в Южно-Китайское море, следуя двумя кильватерными колоннами. Вторым броненосцем в левой колонне шел "Сисой Великий".
14 мая в том же походном порядке эскадра вошла в Японское море, направляясь в Цусимский пролив, где в 13:30 началось одно из самых кровавых сражений на море в истории человечества. Эскадренный броненосец "Сисой Великий" открыл огонь орудиями главного калибра в 13:45 с дистанции 49 кабельтовых, ведя огонь сначала по броненосным крейсерам противника "Ниссин" и "Кассуга", а затем по броненосному крейсеру "Ивате". В крейсер "Ивате" было достигнуто попадание 12" снарядом из носового орудия, что вызвало на японском крейсере сильный пожар. В 14:40 броненосец "Сисой Великий" получил первый-удар - сорвало крышку носового торпедного аппарата. Затем 6" снаряд сделал большую пробоину в левом борту около ватерлинии, а немного погодя в левый борт попал 12" снаряд, в результате чего появилась еще одна большая пробоина вблизи шпилевого отделения также вблизи ватерлинии. Вода залила носовые отсеки до 20 шпангоута. В 14:55 попавшим снарядом была разрушена крышка левого носового торпедного аппарата. Около 15:00 "Сисой Великий" получил сразу два попадания: 12" снаряд попал в носовую башню главного калибра, выведя из строя систему горизонтального вращения башни, а 6" снаряд - в ходовую рубку, где уничтожил два 47-мм орудия и вызвал пожар, который проник в боевую рубку, повредив провода электрического управления рулевой машиной.
В 15:15 8" снаряд влетел в казематный портик шестидюймового орудия №5, разорвавшись в батарее, вызвав большой пожар, убив осколками и отравив удушливыми газами часть личного состава 6" батареи правого борта. Начавшийся в батарее пожар распространился в погреб боезапаса 6" снарядов правого борта, который был немедленно затоплен. Удушливые газы, вызванные взрывом этого снаряда, через единственный открытый для подачи снарядов люк проникли в жилую палубу, отравляя по пути личный состав, достигли операционной и даже кочегарки, сильно мешая заделке пробоины в районе носового ТА левого борта. Газы оказали такое психологическое воздействие, что четверо матросов бросились за борт. В это же время в левый борт броненосца, в поясную 5" броню попал еще один 8" снаряд, который, пробив броневой пояс и двойной борт, застрял в угольной яме, в результате чего яма была затоплена. При этом оказалось временно поврежденным электроосвещение в нижних помещениях левого борта. Почти одновременно в помещение команды левого борта попал еще один 8" снаряд, перебив пожарную магистраль, питавшую носовые шланги, вынудив тушить горевшую ходовую рубку ведрами, воду в которые набирали из-за борта. Усиливающийся пожар в шестидюймовой батарее вынудили в 15:40 пробить пожарную тревогу и фактически прекратить бой.
Броненосец вышел из строя и вступил концевым кораблем в хвост крейсерского отряда, продолжая, однако, по возможности, огонь орудиями главного и вспомогательного калибров. Тем не менее и здесь броненосец был настигнут 12" снарядом противника, уничтожившим адмиральское помещение и убившим несколько человек прислуги 47-мм орудий. Через несколько минут еще один крупный снаряд сделал огромную пробоину в правом борту в районе кают-компании, в которой пришлось задраить все водонепроницаемые двери и люки, поскольку она стала заливаться водой. Благодаря героической работе трюмно-пожарных дивизионов и дивизионов борьбы за живучесть к 17:00 удалось ликвидировать пожар на батарейной палубе. Однако качественно заделать пробоины в носовой части не удавалось. Броненосец продолжал принимать воду, было затоплено подбашенное отделение носовой 12" башни, корабль получил дифферент на нос 1,5 м и шел с небольшим креном на левый борт.
В 17:00 "Сисой Великий" снова занял свое место в линии броненосцев, вступив в кильватер "Наварину". В продолжение дневного артиллерийского боя броненосец получил еще два попадания крупными снарядами в левый борт и два в правый. Было разбито брашпильное отделение и уничтожено несколько унтер-офицерских кают. Крен и дифферент корабля на нос продолжали увеличиваться, носовые переборки стали давать течь. С наступлением темноты артиллерийский бой прекратился и начались атаки миноносцев противника. Первые японские миноносцы были замечены с "Сисоя Великого" в 19:30. В 19:45 миноносцы провели первую яростную атаку на "Сисоя Великого", которая была отбита. Броненосец шел полным ходом, который при сильном дифференте на нос составлял 12 узлов. В 22:30 произошла вторая атака миноносцев на "Сисоя Великого", отбитая с большим трудом. Некоторые миноносцы приближались к кораблю на дистанцию до полукабельтова. В 23:15 началась третья координированная атака четырех миноносцев противника. Один из них был потоплен попаданием 12" снаряда из кормовой башни, однако выпущенная им торпеда попала в корму броненосца, разрушив и затопив румпельное и рулевое отделения. Броненосец лишился управления и получил несколько новых повреждений. Управляясь машинами, "Сисой Великий" продолжал следовать на север, все более и более погружаясь носом. Около 02:00 удалось подвести пластырь под носовые пробоины, однако он пропускал воду и вскоре над водой оставалось не более 1 фута форштевня. Контрзатопление кормовых отсеков не дало ощутимых результатов, но несколько замедлило погружение носа. Незадолго до рассвета под носовые пробоины был заведен второй пластырь, что несколько уменьшило поступление воды, причем крен на левый борт изменился на правый борт. С рассветом на "Сисое" обнаружили крейсер "Владимир Мономах", у которого запросили помощь. В ответ крейсер передал семафором, что помощь оказать не может, поскольку через час сам пойдет ко дну. К этому моменту стало ясно, что корабль спасти не удастся.
Нос броненосца уже погрузился в воду до уровня верхней палубы, однако корабль продолжал идти к видневшемуся на горизонте о. Цусима, кренясь все сильнее на правый борт. В 07:15 на горизонте появились три японских вспомогательных крейсера "Си-нано-Мару", "Тайнан-Мару" и "Явата-Мару". При виде кораблей противника "Сисой Великий" поднял сигнал по международному своду: "Тону, прошу помощи". В ответ японцы запросили "Сисой", означает ли это, что он сдается. "Сисой Великий" ответил утвердительно, застопорил машины и, спустив шлюпки, начал спасение раненых. Японские крейсеры также спустили шлюпки, направив на "Сисой" призовую команду в составе 1 офицера (лейтенант Ямада) и 31 матроса. В 08:15 японцы поднялись на борт броненосца и подняли на гафеле свой флаг, однако не смогли спустить на стеньгах русские военно-морские флаги. Японцы пытались взять "Сисой Великий" на буксир, но вскоре отказались от этого намерения, поскольку нос броненосца продолжал погружаться и подошедшие шлюпки с японских крейсеров принимали людей, держась крючьями за стволы носовых 12" орудий. Одновременно продолжал увеличиваться и крен на правый борт. Японцы спустили свой флаг и сосредоточили все внимание на спасении людей. Около 10:00 "Сисой Великий" стал медленно ложиться на правый борт и в 10:05 стеньга с русским военно-морским флагом скрылась в воде, "Сисой Великий" перевернулся вверх килем и затонул. В последний момент было замечено, что руль броненосца заклинен в положении "на борт" и, что у правого гребного винта оторваны две лопасти.
Эскадренный броненосец "Сисой Великий" был исключен из списков Русского Флота 15 сентября 1905 года.
Корабль находился в строю 9 лет.
В Цусимском бою на броненосце "Сисой Великий" было убито 59 и ранено 66 человек.
Из офицерского состава погибли оба судовых врача: Подобедов В. Н. и Кальевич К. Г
