出了东京湾的南洋舰队，并没有返回上海，而是听从了巴勃鲁的建议，去夏威夷补给，然后在想办法回国。
就在张云飞离开东京湾的当天下午5点多的时候，一支挂着膏药旗的舰队开进了东京湾。没错是日本联合舰队，由于日本大本营对横须贺军港的被攻击却毫无还手之力感到十分愤怒，同时又害怕张云飞来攻击东京，那面子可就丢大了，所以栖川宫炽仁亲王紧急命令联合舰队司令伊东佑亨中将率轻伤的军舰立刻赶往东京湾，驱走或者歼灭南洋舰队，于是伊东佑亨立刻带领吉野号、高千惠号、秋津洲号、浪速号、千代田号、桥立号六舰受伤较轻的军舰稍作补给后便急冲冲的赶来。
正如巴勃鲁分析的那样，伊东佑亨在得知有大清舰队攻击本土时也是大吃一惊，没有想到懦弱的大清竟然敢来偷袭，他很冷静，知道即使去了现在也来不及了，他倒是不担心这支舰队会登陆攻击，所以他令西海舰队立刻前往东京救援，而他的联合舰队马上进行简单维修，准备继续战斗。当得到张云飞的舰队已经离开返航的时候，他立刻带上受伤较轻的吉野号、高千惠号、秋津洲号、浪速号、千代田号、桥立号六舰准备在张云飞返航的半路伏击，一举消灭张云飞。可是等了很久都没有发现，于是舰队向东京方向搜索前进，当到达横须贺军港时，会合了西海舰队后，也没有发现敌舰的踪影，而入目的则是一片废墟，清理人员正在不断的从废墟里抬出烧焦的尸体。伊东佑亨满脸的悲愤，立刻又赶往东京，还好东京没有被攻击，稍微的放下心来。想到南洋舰队可能就在附近，立刻打起精神，率队继续搜索。
虽然日本政府全力封锁消息，但是各国在日本都有不少商人、技师、船员，更有很多亲眼目睹了炮击事件，所以根本无法封锁消息，此时的世界各列强都已经知道了日本被大清的南洋舰队偷袭造成非常严重的损失一事。这也是继平壤之战和黄海之战后的又一爆料，令各国大跌眼镜。
英国泰晤士报报道说：“真是不敢相信在大清国平壤陆军不战而逃，北洋海军黄海惨败的情况下，大清南洋海军在一个纨绔子弟张云飞的带领下竟然趁着清日黄海大海战时偷袭了日本的吴港秘密海军基地、烧毁大阪湾补给基地、以及代表日本最高造船水平的横须贺港，战果辉煌，举世
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