В 1904 году «Дмитрий Донской» (под командованием капитана 1-го ранга Ивана Николаевича Лебедева) вошёл в состав 2-й Тихоокеанской эскадры под флагом вице-адмирала З. П. Рожественского и, проделав с эскадрой весь путь вокруг мыса Доброй Надежды, 14 мая 1905 года вступил в дневной бой в Корейском проливе в составе колонны крейсеров под флагом контр-адмирала О. А. Энквиста.
В один из моментов боя «Донской» и «Мономах» прикрыли своими корпусами лишившуюся управления «Аврору», оказавшись под градом снарядов японских крейсеров. Отвечая, старые русские крейсера сумели нанести повреждения нескольким японским кораблям. Тем временем быстроходные «Олег», «Жемчуг» и починившаяся «Аврора», развив полную скорость, вышли из боя.
Тихоходный «Донской» остался один, сумел избежать атак миноносцев, дождался ночи и 9-узловым ходом, погасив огни, пошёл во Владивосток. Из всех кораблей 1-го ранга, входивших в эскадру, «Донской» сумел ближе всех подойти к цели плавания — Владивостоку.
У о. Дажелет в Японском море он остановился, чтобы снять команду с тонущего миноносца «Буйный».
Тем временем на горизонте появились 6 японских быстроходных крейсеров («Нанива», «Такачихо», «Акаси», «Цусима», «Отова» и «Ниитака») и 4 миноносца, которые взяли одинокий корабль в клещи. Отказавшись сдаться и отстреливаясь на оба борта, «Донской» сумел подбить два вражеских крейсера («Нанива» и «Отава»), но и сам получил такие повреждения, что продолжать путь не мог — насосы не справлялись с поступающей через пробоины водой.
За ночь на остров перевезли экипаж и смертельно раненого командира (через несколько дней он скончался в плену), и к утру крейсер затонул, не спустив флага.
