光绪二十年六月二十七日（1894年7月25日），济远舰执行任务后返航，于朝鲜牙山口外丰岛海域遭日本舰队围攻，甲午战争爆发。沈寿昌忠于职守，冒炮火立于望台指挥发炮，击伤日舰两艘，战斗酷烈时，望台中炮，沈寿昌头部被弹片击中，当即阵亡，年仅32岁。沈寿昌是甲午中日战争中第一个为国捐躯的海军将领，他视死如归的英勇业绩，永垂史册。