琉球群島是太平洋的一係列島嶼，位於台灣與日本之間，琉球群島曾有獨立的琉球王國，是屬於中國的附屬國。在文化上，琉球人兼受日本人和中國人的影響。然而，他們發展了本土的音樂特色，在衝繩還有本土的紡織工藝。琉球群島在古代是一個獨立王國。14～19世紀曾向中國明清政府納貢，1879年日本強製占領。
1921年冬，就在琉球海域，程璧光率領的中國海軍艦隊和栃內曾次郎率領的日本聯合艦隊爆發了一場1895年以來東亞最大規模的海戰。由於這次海戰在琉球群島的奄美島附近，所以史稱琉球海戰或者是奄美島之戰。
中方參戰兵力是海軍的全部家底，包括：航母：秦始皇號、扶蘇號，戰列艦中華號、北京號、天津號、上海號、重慶號、沈陽號、南京號，裝甲巡洋艦定遠號、鎮遠號、經遠號、來遠號、致遠號、靖遠號、濟遠號、平遠號，巡洋艦飛鴻,龍湍,鯨波,應瑞,肇和,永豐,新穎、新鞏、永績永建、鷹龍、鷹虎，以及部分潛水艇。
日軍參戰兵力任然是由第一艦隊和第二艦隊組成的，包括：長門號、陸奧號、伊勢號、日向號、球磨號、多摩號、大井號、築摩號、金剛號、比睿號、霧島號、名取號、長良號、鬼怒號、矢矧號、韓崎號、扶桑號、河內號、攝津號、敷島號、朝日號、初瀬號、三笠號、八島號、富士號等，以及大批的輕型艦船。
其中有些軍艦在1915年被擊沉，後來中日停戰之後日軍將它們打撈起來進行修複，或者是新造的軍艦也有老的艦名，以示不忘恥辱。初次之外，日軍還出動了它的第二艘航母——鳳翔號。它是日本海軍航空母艦中的元老。在該艦動工興建之前，日本曾改裝過一艘運輸船“若宮丸”號，以進行水上飛機的搭載試驗。（該艦在1915年的青島海域海戰中被擊沉而）“鳳翔”號在建造之初被歸為“特務艦”，後來才自成一類，成為海軍的第一艘航空母艦。1921年10月在淺野造船廠動工，1922年10月下水、12月完工。測試排水量9494噸，航速25節，有4門140毫米炮、2門80毫米高射炮，官兵550人。由於在建造“鳳翔”號之前，日本海軍沒有建造專門航空母艦的經驗，許多設計仍在摸索階段，所以該艦也算是日本航空母艦的試驗艦。在原設計中，其前段起飛甲板向下傾斜5度，為的是利於飛機起飛。右舷的3根煙囪在飛機起飛時可由垂直轉為水平；艦島前方有專供水上飛機回收使用的起重機等。
這次海戰並沒有實現的策劃，完全是一場遭遇戰。程璧光率領的中國艦隊原本是按照《東海怒濤》計劃，前往日本衝繩縣，配合那裏的琉球複國運動的。程璧光將艦隊分成兩部分，從奄美島的東西兩麵夾攻島上的日軍。正好，由於長崎的重大損失，而備受指責的日本海軍也在海軍大將栃內曾次郎的率領下南下，欲尋找中國海軍主力決戰。
1921年11月10日淩晨，從秦始皇號上起飛的轟炸機轟炸了那霸港。同時，從扶蘇號上起飛的戰鬥機也飛臨那霸腹地，對日軍的軍事設施進行了打擊。轟炸和襲擊持續了三個小時，期間，在東北方向的海麵上出現了小型艦船，但是程璧光沒有太在意，隻是派出輕型巡洋艦新鞏號前往驅逐。
1時30分，新鞏號發來急電，說自己遭到大批日艦圍攻，新鞏號岌岌可危，程璧光這才重視起來，派出飛機去偵查。結果偵察機在飛臨新鞏號附近時，遭到數架飛機攻擊後墜落，飛行員發出最後的通訊就是——日艦，很多。
此時接近2時10分，程璧光這才重視起來，這時候，日軍首先發動攻擊，日本戰列艦和巡洋艦僅發射了十幾枚炮彈後便和中國艦隊的前哨脫離了接觸，栃內曾次郎大將似乎不想把自己的主力艦暴露在中國人的艦隊麵前。日本人突如其來的炮擊造成了三艘中國老式魚雷艇被毀，兩艘驅逐艦和一艘輕巡洋艦受傷。中國艦隊也進行了反擊，但是由於敵情不明，沒有追擊。
天亮之後輪，程璧光再次派出偵察機搜索附近海域，天氣狀況不佳，雲層很低並且下起了小雨，但中國海軍的兩艘水上飛機母艦仍然派出飛機起飛搜索，上午7點12分，飛行員報告發現了兩艘日本巡洋艦和兩艘日本驅逐艦，隨後又報告了龐大的日本聯合艦隊出現在奄美島北方的海麵上。
程璧光意識到事態的嚴重，立刻命令奄美島東麵的分艦隊趕來回合，同時下令所有飛機加掛魚雷，準備進攻。
7時59分，日軍先鋒金剛號、比睿號、霧島號、長門號、陸奧號和榛名號殺向中國艦隊的前鋒中華號、北京號、天津號、上海號和重慶號。北京號、天津號、上海號和重慶號都是日俄戰爭時期的老軍艦了，後來進過現代化改造，但是畢竟底子老了。日軍軍艦雖然是沿用舊的名字，但是金剛號和比睿號基本等同於新艦。所以，一交手之後，中國軍艦除了中華號船大炮猛有些優勢之外，其餘四艦基本都是忙於招架。
在10日的整個白天裏，激烈的戰鬥不停的進行著，當時的場景可以說蔚為壯觀，天空布滿了炮彈造成的煙雲，中日兩國的軍艦不斷地相互炮擊，被擊中的船隻和艦艇發生連續不停的爆炸。由於程璧光分兵圍攻那霸，使得此時中國軍艦在數量上占了劣勢，打得十分被動。
一艘中國巡洋艦永豐號的鍋爐艙被擊中，嚴重受創，在裏麵的所有艦員陣亡。很快又一艘巡洋艦永建號的煙囪被擊倒，接著右舷的魚雷發射管也被擊中，引爆了裏麵準備發射的魚雷，造成了廣泛而致命的傷害。這艘驅逐艦的副艦長當場陣亡，兩座炮塔卡住了不能射擊，同時開始下沉。
這時又有一艘中國巡洋艦鷹虎號的後機艙被擊中，噴出的高熱蒸汽將艦員趕了出去。魚雷緊鎖裝置因劇烈的震動而鬆開，魚雷毫無用處的掉進了海裏。另一發炮彈擊中了艦尾，引爆了數枚炮彈，使得這艘驅逐艦著起了大火。
夜幕降臨之前，奄美島東麵的中國分艦隊終於趕了過來，使得中國艦隊在數量上的劣勢得到彌補。於是，戰鬥愈加激烈。中日雙方都派出飛機參戰，不過中國軍艦一早就有防空火炮，日軍飛機在性能上本來就不如中國飛機，所以收效甚微。而經過1915年的教訓，日軍的軍艦上也加載了大量防空火炮，中國飛行員隻能拉高高度來攻擊日艦，加之此前襲擊那霸時消耗了大量飛機燃油，因此收獲也不大。倒是中國有明顯優勢的潛水艇部隊，在大迂回之後，繞道日軍主力艦後方，襲擊了日軍的補給船，造成大量的日軍油料和彈藥損失。
中華號戰列艦仗著船堅炮利，在日軍艦隊中來回衝殺，一連擊沉擊傷七艘日艦，而中華號自己的艦身也是傷痕累累。中華號繼續猛打硬拚，再次向日艦開火，這一次它的炮口指向的是，而是日軍“扶桑”號戰列艦。
扶桑號戰列艦屬於日本扶桑型戰列艦1號艦。由日本獨自設計的第一隻超無畏艦（超弩級戰列艦）。艦名由來是日本其中一個古異名，該艦名曾被二艘戰列艦使用。另外一艘同叫扶桑的是一艘於1879年竣工的中央炮房（或稱船腰炮室）的裝甲艦。該艦排水量30,600噸，主炮為四一式35.6厘米連裝炮6座，副炮為四一式15.2厘米單裝炮16門，裝備53厘米魚雷水中發射管6門，防護標準水線305毫米、甲板64毫米、主炮天蓋152毫米。
中華號的第一輪齊射就擊中了“扶桑”號的後甲板。“扶桑”號上立時騰起一道霹靂般的火焰，紅色的爆炸閃光劃破了黑暗，連高掛在天空中的明月都為之失色。中華號上的水兵們來不及歡呼，就再次開始了齊射，中華號附近的北京號也跟著開炮，一起炮擊扶桑號。
扶桑號也不甘示弱，立刻開炮還擊，同時向中華號發射魚雷。此時，在扶桑號身邊的同級戰列艦山城號也跟著開火，隻不過它的目標是中華號身邊比較老舊的北京號。這兩座日本海軍造艦史上史無前例的“多炮塔神殿”開始了凶猛的齊射，夜空中到處都飛翔著無數的亮點。
中華號有著良好的裝甲，水線307毫米，內傾19度，炮塔正麵457毫米，側麵229毫米，頂部184毫米，炮座439毫米；司令塔406毫米；裝甲甲板121-147毫米。與防護標準水線305毫米、甲板64毫米、主炮天蓋152毫米的扶桑號比起來，那就是穿著鐵甲的重步兵和穿著布衣的輕步兵之間的較量。而且406毫米的主炮也比扶桑號356毫米的主炮打了不至一圈，雙方近距離交手，中華號打扶桑號是拳拳到肉，每一下都傷筋動骨，而扶桑號打中華號，基本都屬於皮外傷。。“扶桑”號是日本人片麵追求火力忽視防護的產物，而這樣設計所造成的嚴重後果，在這次海戰中暴露無遺。
很快，中華號號的主炮再次獲得射控數據，這一次的數據異常準確。此時正好是在臨近午夜時分，中華號向扶桑號射出新一輪九發齊射，這一輪齊射正好擊中了扶桑號的中央部位，立時引發了一場巨大的爆炸。六座356毫米雙聯裝主炮塔有一座已經被爆炸產生的衝擊波掀掉了，水線部被打穿了多個洞，船舵也被卡住了，艦麵燃起了大火，部分進水導致艦體開始向左舷傾側，並不停地冒出濃煙。
附近的山城號眼看扶桑號遭到重創，卻拿中華號無可奈何，隻能拚命猛打麵前的北京號。可憐北京號盡管戰鬥的十分英勇，奈何無論噸位還是火力都不是山城號的對手，很快就被打得失去了動力，成了活靶子。隨後，又有六艘中國軍艦遭到不同程度的損傷。八大遠中的靖遠號、濟遠號、平遠號在日艦圍攻下被擊沉。
到11日淩晨，補充了油料的中國海軍航空兵飛機終於重振雄風。三十架戰鬥機和轟炸機組成的魚雷攻擊飛機群開始向日艦發起猛攻。飛行員們壓低飛行高度，冒著猛烈的日艦炮火向日軍的大型戰列艦發起英勇的衝擊。長門號、陸奧號、伊勢號、日向號、築摩號、金剛號、比睿號、霧島號、扶桑號、河內號、攝津號、敷島號等日艦都遭到重創。
同時，中國的潛艇也開始從後方襲擊日軍的後隊，一連擊沉了就搜日軍巡洋艦和驅逐艦，並開始向日軍的航母鳳翔號發射魚雷，但是都沒有命中。
10月11日，中午12時，栃內曾次郎感覺敗局已定，為了給大日本帝國海軍留下東山再起的種子，栃內曾次郎大將下令艦隊向九州方向撤退。
感覺被暗算的程璧光惱怒不已，下令艦隊窮追猛打，一直追到吐噶喇海峽附近。結果日本艦隊隻有三分之一的艦船回到了吳港和佐世保，長門號、陸奧號、伊勢號、日向號、築摩號、金剛號、比睿號、霧島號、扶桑號、河內號、攝津號、敷島號等大批主力艦被擊沉或者被俘。
中國方麵損失也不小，永豐號、永健號、虎鷹號、新穎號、新鞏號、永績號、靖遠號、濟遠號、平遠號、天津號、上海號、重慶號被擊沉，另有二十多艘補給艦，魚雷艇等小型艦船以及十三架戰鬥機、轟炸機的損失。