Формальное объявление Японией войны России последовало 28 января 1904 г. Блокировав русский флот на рейде Порт-Артура, японцы высадили в Корее и на Ляодунском полуострове свои войска, которые выдвинулись к границе Маньчжурии, и одновременно с этим начали осаду Порт-Артура с суши.
Из-за незавершенности строительства Транссибирской магистрали сосредоточение русских войск шло медленно. Располагая численным превосходством вооруженных сил, оснащенных самыми современными образцами военной техники, японцы нанесли русским войскам ряд тяжелых поражений.
Первое большое сражение произошло 18 апреля 1904 г. на реке Ялу (китайское название – Ялуцзян, корейское – Амноккан). Восточный отряд русской Маньчжурской армии под командованием генерал-майора М. И. Засулича, потеряв в боевом столкновении с частями 1-й японской армии генерала Т. Куроки более 2 тыс. человек убитыми и ранеными, 21 орудие и все 8 пулеметов, вынужден был отойти на перевалы Фын-Шуйлинского хребта.
Части 2-й японской армии генерала Я. Оку 13 мая 1904 г. овладели городом Цзиньчжоу, отрезав гарнизон Порт-Артура от русской Маньчжурской армии. Для оказания помощи осажденному Порт-Артуру навстречу наступающим японским частям был выдвинут 1-й Сибирский корпус генерала И. И. Штакельберга. Его войска 1–2 июня 1904 г. вступили в бой с частями 2-й японской армии у станции Вафангоу. После двухдневного упорного сражения японские войска, имевшие значительное превосходство в пехоте и артиллерии, начали обход правого фланга корпуса Штакельберга и вынудили его отступить на соединение с главными силами русской армии (в Пашичао). Основные соединения 2-й японской армии начали наступление на Ляоян. Для осады Порт-Артура была сформирована 3-я японская армия под командованием генерала М. Ноги.
11–21 августа 1904 г. произошло Ляоянское сражение, во время которого русская армия пыталась остановить японское наступление. Начатое успешно для русских войск, оно из-за ошибочных действий генерала А. Н. Куропаткина закончилось поражением его армии, вынужденной отступить к городу Мукдену. Русские войска потеряли в 11 – дневном сражении 16 тыс. человек, японские – 24 тыс. человек.
К осени 1904 г. русская Маньчжурская армия пополнилась новыми войсками, и ее численность достигла 214 тыс. человек. Располагая численным перевесом над противником (170 тыс. человек), часть войск которого была отвлечена продолжающейся осадой Порт-Артура, русское командование решило перейти в наступление. На реке Шахэ 22 сентября – 4 октября 1904 г. произошло сражение русской и японской армий, закончившееся для обеих сторон безрезультатно. Впервые за всю войну противники, понесшие тяжелые потери (русские – свыше 40 тыс., японцы – 20 тыс. человек), вынуждены были перейти к ведению позиционных военных действий. Но стабилизация линии фронта на реке Шахэ имела катастрофические последствия для осажденного Порт-Артура.
После взятия японцами ключевого пункта русской обороны горы Высокая и уничтожения огнем их батарей стоявшей на внутреннем рейде эскадры комендант Квантунского укрепленного района генерал А. М. Стессель 20 декабря 1904 г. подписал с представителями японского командования соглашение о капитуляции крепости и сдаче в плен гарнизона Порт-Артура.
На Маньчжурском фронте новое и самое крупное за всю войну столкновение русской и японской армий произошло под Мукденом 6–25 февраля 1905 г. Русская армия, потерпев тяжелое поражение, отступила к городу Телину. Потери русских войск в этом сражении достигли 89 тыс. человек убитыми, ранеными и пленными. Японцы потеряли убитыми и ранеными 71 тыс. человек.
