В основу русского плана войны была положена идея выигрыша времени для сосредоточения и развертывания сил в районе Ляоян. Для этого предполагалось частью войск сдерживать наступление японской армии, постепенно отходя на север, а так же удерживать крепость Порт-Артур. В последующем планировалось перейти в общее наступление, разгромить японскую армию и высадиться на Японских островах. Флоту ставилась задача захватить господство на море и воспрепятствовать высадке японских войск на материк.
Японский стратегический план предусматривал захватить господство на море внезапным нападением и уничтожением портартурской эскадры, затем высадку войск в Корее и Южной Маньчжурии, захват Порт-Артура и разгром главных сил русской армии в районе Ляояна. В дальнейшем предполагалось занять Маньчжурию, Уссурийский и Приморский края.
Япония несмотря на уступки России, 24 января 1904 разорвала дипломатические отношения. В ночь на 27 января японские эсминцы, воспользовавшись беспечностью русского командования, внезапно атаковали русскую эскадру, стоявшую на внешнем рейде Порт-Артура. Япония объявила войну России.
Днем того же числа большая группа японских крейсеров и миноносцев блокировали в корейском порту русские крейсер “Варяг” и канонерскую лодку “Кореец”. Наши корабли в бою с превосходящими силами противника все же не смогли пробить себе дорогу в океан. Не желая сдаваться врагу, крейсер “Варяг” был затоплен, а “Кореец” взорван.
Лишь с прибытием в феврале 1904 года в Порт-Артур адмирала С.О.Макарова оборона военно-морской базы была основательно укреплена, а оставшиеся корабли эскадры сильно повысили свою боеспособность. Но, 31 марта броненосец “Петропавловск”, на котором находился Макаров С.О., подорвался на мине и в считанные минуты затонул. Оставшийся в Порт-Артуре флот перешел к пассивной обороне.
В начале февраля части 60-тысячной 1-й японской армии высадились в Корее и в середине апреля завязали бои в южной Маньчжурии с русскими 20-тысячным восточным отрядом Маньчжурской армии. Под натиском превосходящих сил противника наши войска отступили, что дало японцам возможность, высадив еще один десант, уже в южной Маньчжурии, атаковать русские укрепления и овладеть Цзинчжоу, тем самым отрезав Порт-Артур от сухопутной армии. А в середине мая в Талиенванском заливе высадилась 3-я японская армия, созданная для захвата Порт-Артура.
Направленный на помощь Порт- Артуру 1-й Сибирского корпус после неудачного боя при Вафангоу с превосходящими силами 2-й японской армии был вынужден отступить на север.
В июле русская эскадра предприняла попытку прорыва из Порт-Артура во Владивосток. В Желтом море произошло сражение с эскадрой адмирала Того. Обе эскадры понесли серьезный ущерб. Во время боя погиб контр-адмирал Виттефт и почти весь его штаб. В результате последовавшей путаницы приказов русские корабли беспорядочно отступили некоторые прорвались в порты иностранных государств и были там интернированы.
Корабли Владивостокской эскадры всю войну вели активные действия, совершали дерзкие рейды к берегам Японии, топили суда со стратегическими военными грузами. Крейсера Владивостокского отряда были направлены на встречу прорывающейся 1-й Тихоокеанской эскадры но в Корейском проливе вступили в бой с эскадрой адмирала Камимуры. В жестоком сражении был потоплен крейсер "Рюрик".
Военно-морской флот Японии выполнил поставленную перед ним задачу и обеспечил себе господство на море и беспрепятственную переброску войск на материк.
В августе 1904 г. генерал Куропаткин начал стягивать свои ударные подразделения назад к Ляояну - туда, где должны были встретиться 3 японских армии наступавшие с побережья, Выфангоу и со стороны Кореи. 25 августа 1904 г. началось крупное сражение у Ляояна, которое отличалось особым кровопролитием. Силы японской армии составляли 125 тысяч против 158 тысяч русских. Решительных результатов в итоге достигнуто не было; японцы потеряли 23 тысячи, а русские - 19 тысяч человек и несмотря на успешные действия русских войск Куропаткин счел себя побежденным и начал систематический, хорошо организованный отход на север к реке Шахэ.
Увеличив свою армию до 200 тысяч человек, генерал Куропаткин не имея достаточно четкого плана действий, повел наступление на 170-тысячные войска маршала Оямы. 5-17 октября 1904 г. произошло встречное сражение на реке Шахэ, окончившееся безрезультатно. Обе стороны понесли тяжелые потери и исчерпав наступательные возможности перешли к обороне. Здесь впервые образовался сплошной фронт свыше 60 км.
Стратегически Ояма выиграл решающую операцию, сорвав последнюю русскую попытку деблокировать Порт-Артур. Но все же соотношение сил начало складываться в пользу русских и положение японской армии стало сложным. В связи с этим японцами были предприняты попытки в кратчайший срок овладеть Порт-Артуром.
Борьба за Порт-Артур началась в конце июля 1904 года, когда японская армия, высадившаяся на Ляодунском полуострове, подошла к внешним обводам крепости. 6 августа начался первый штурм, продолжавшийся 5 дней, окончившийся поражением японцев. Японская армия была вынуждена перейти к долговременной осаде крепости. До сентября, когда начался второй штурм, велись осадные работы и пополнялся артиллерийский полк неприятеля за счет осадных гаубиц. В свою очередь защитники Порт-Артура совершенствовали оборонительные сооружения.
Упорная борьба развернулась за господствующие высоты, которые имели важное значение в системе обороны крепости.. После ожесточенных боев японцам удалось захватить гору Длинную. Атаки на гору Высокую завершились безрезультатно. На этом завершился второй штурм крепости. 17 октября после 3-дневной артиллерийской подготовки японцы провели третий штурм крепости, длившийся 3 дня. Все атаки врага были отбиты русскими войсками с огромными для него потерями. 13 ноября японские войска (свыше 50 тысяч человек) предприняли четвертый штурм. Им мужественно противостоял русский гарнизон, насчитывавший к этому времени 18 тысяч человек. Особенно тяжелые бои происходили за гору Высокую, которая пала 22 ноября. Заняв гору Высокую, неприятель приступил к обстрелу города и гавани из гаубиц. В ноябре затонули большинство броненосцев и крейсеров.
Осада крепости продолжалась почти восемь месяцев. Еще держали оборону боеспособные части, могли стрелять 610 орудий, было достаточно снарядов и продуктов, из 59 укрепленных узлов крепости было потеряно не более 20. Но общая стратегическая обстановка на других участках фронта к этому времени складывалась явно не в пользу русских войск. И вследствие малодушия генерала Стесселя и нового начальника сухопутной обороны генерала А.В. Фока 20 декабря 1904 года Порт-Артур был сдан японцам.
Воспользовавшись предоставленной передышкой в боях, Куропаткин А.Р.произвел реорганизацию войск Куропаткин увеличил общую численность своих войск до 300 тыс. и 25-28 января 1905 года предпринял новое наступление, стремясь сокрушить все 3 армии маршала Оямы (общей численностью 220 тыс.). Наиболее упорные бои развернулись в районе деревни Сандепу. Наступление велось частями только 2-й русской армии, японское командование подтянуло резервы, в результате продвижение русских войск было остановлено. Частные успехи не были развиты и армии отошли на исходные рубежи.
А 19 февраля 1905 года японская армия сама перешла в контрнаступление. Развернулось, известное в истории, Мукденское сражение, которое продолжалось до 25 февраля. И хотя силы русских войск составляли 330 тысяч человек против 270 тысяч японских, победы в сражении российские войска добиться не смогли. Обе войсковые группировки, окопавшись, встретились друг с другом на линии, протяженностью 65 км. И хотя через две недели яростных сражений японские солдаты вошли в Мукден, попытка Оямы окружить русских успеха не имела. В ходе сражения правый фланг русских был отброшен назад так далеко, что Куропаткину ничего не оставалось, как выйти из боя и отойти на Сыпинские позиции, побежденным, но не обращенным в бегство.
Такого разгрома русская армия давно не испытывала, хотя в ходе боевых действий и нанесла японской армии довольно ощутимый урон и настолько ее обескровила, что те не смогли организовать преследование русских войск.
Операция под Мукденом завершила боевые действия на Маньчжурском фронте. В результате всей сухопутной компании Япония смогла оставить за собой почти всю южную часть Маньчжурии Победа японцев была значительной, но не настолько впечатляющей, чтобы вынудить Россию немедленно заключить мир.
Последней ставкой царского правительства были вновь сформированные 2 и 3-я Тихоокеанские эскадры направленные из Балтики на Дальний Восток в октябре 1904 года.
2-я Тихоокеанская эскадра Рожественского за 7 месяцев беспримерного для того времени похода, преодолев свыше 18000 миль в мае 1905 года подошла к Корейскому проливу. В наиболее узкой его части, между островами Цусима и Ики, эскадру уже поджидали развернувшиеся для сражения японские корабли под командованием адмирала Того.
Цусимское сражение началось 27 мая 1905 г. Японцы, всю силу своей огневой мощи сосредоточили на головных русских броненосцах. Русские корабли мужественно отбивались, нанося существенный урон японским кораблям. Был серьезно ранен адмирал Рожественский. Силы были не равны и русская эскадра потеряла управления, строй распался и сражение разбилось на поединки отдельных русских кораблей с превосходящими силами противника. Сражение продолжалось и с заходом солнца. Ночью особенно сильный урон русской эскадре нанесли атаки японских миноносцев. В результате дневного и ночного боев русская эскадра как организованная, боеспособная сила перестала существовать. Были потоплены большинство кораблей эскадры. Некоторые были вынуждены сдаться превосходящим силам противника. 1 миноносец и 3 крейсера ушли в иностранные порты и были там интернированы. Лишь 1 крейсер и 2 миноносца прорвались во Владивосток.