В дальнейшем русско-японские противоречия нарастают, а европейские державы и США стремятся подтолкнуть Японию к военному конфликту с Россией. Подобное развитие событий усилило позиции «безобразовской клики», объединившей сторонников решительной политики самодержавия на Дальнем Востоке. Ее лидером был выходец из аристократических кругов, отставной ротмистр кавалергардского полка А. М. Безобразов. Выдвигая различные «прожекты» захвата и подчинения русскому влиянию северо-восточных территорий Китая, Кореи, «безобразовцы» мало верили в саму возможность нападения Японии на Россию. Противники такой авантюристической линии (Витте, министр иностранных дел В. Н. Ламздорф и др.) настаивали на продолжении вывода войск и переговоров с Китаем. Однако их усилия оказались безрезультатными из-за антияпонских настроений царя. Витте получает отставку, а Безобразов становится статс-секретарем. Выражением агрессивного отношения к Китаю явилось замедление вывода войск из Маньчжурии и введение наместничества на Дальнем Востоке с резиденцией в Порт-Артуре, куда назначили сторонника Безобразова адмирала Е. И. Алексеева. В то же время деятельность по усилению флота и сухопутных войск в регионе была минимальной, что объясняется искаженным представлением о военно-экономическом потенциале Японии.
Между тем к началу XX в. социально-экономические преобразования японской буржуазной революции 1868 г. принесли свои плоды. Среди них было создание при содействии Англии и США современной армии и военно-морского флота. Пытаясь замаскировать непосредственную подготовку к военным действиям, Япония начинает в июле 1903 г. переговоры с царским правительством по спорным вопросам. Умеренно-осторожным политикам, учитывавшим неготовность России к войне, удалось убедить Николая II проявить уступчивость. Русский ответ в конце декабря 1903 г. содержал признание японских интересов в Корее, принципа «открытых дверей» в Маньчжурии для Японии и других стран, пользующихся преимуществами по договоренности с Китаем. Однако это уже не могло сдержать военные устремления японского правительства. Не дождавшись ответа на очередные ультимативные требования, в ночь на 27 января 1904 г. Япония вероломно, без официального объявления войны, напала на Порт-Артур. Броненосцы «Ретвизан», «Цесаревич», крейсер «Паллада» получили серьезные повреждения.
Начавшаяся война явилась результатом не только русско-японского соперничества на Дальнем Востоке, но и сложного клубка противоречий между крупнейшими империалистическими державами, стремившимися к разделу Китая и утверждению своего влияния в Тихоокеанском регионе. В этой войне самодержавие оказалось в политической изоляции. Правящие круги Франции не устраивал перенос внешнеполитической деятельности России на Дальний Восток, что, по их мнению, обесценивало значение конвенции 1893 г. В итоге французские власти в годы войны подвергали интернированию и разоружению русские суда, заходившие в порты Индокитая. Формально объявив о своем нейтралитете, Англия и США в течение всей войны помогали Японии займами, углем, нефтью, другим стратегическим сырьем и вооружением. На английских верфях строились японские корабли.
Начавшаяся война быстро вскрыла экономическую и военно-техническую отсталость России, несовершенство управленческих структур государства, что отражалось на состоянии вооруженных сил. Слабое аграрное развитие Дальневосточного края, полное отсутствие в регионе крупной промышленности обусловили необходимость вести все снабжение армии и флота из Центральной России. Протяженные одноколейные железнодорожные перевозки затруднялись недостроенностью кругобайкальского участка дороги. К распространенным в военной среде казнокрадству и взяточничеству добавились большие просчеты в непосредственной подготовке армии и флота к войне с Японией. Малочисленные армейские силы (98 тыс. солдат и 24 тыс. охранной стражи КВЖД) были разбросаны по территории Забайкалья, Приморья, Маньчжурии и Квантуна. Переброска подкреплений шла медленно. Инженерное оснащение Маньчжурского плацдарма было недостаточным, как и военно-тактическая подготовка флота и армии. Войска не имели достаточного количества горной артиллерии, необходимой по характеру местности, автоматического оружия и запаса гранат. В Тихоокеанской эскадре не хватало крейсеров и особенно миноносцев. Несмотря на достижения русских ученых в области радиосвязи, в армии по-прежнему использовались конные ординарцы. Серьезным просчетом высших военных и дипломатических кругов, самого Николая II была недооценка вооруженных сил противника. Между тем перевооружение японской армии и флота было выполнено в намеченные сроки, заканчивалась подготовка транспорта к переброске войск на континент. Японский флот превосходил русский Тихоокеанский по тоннажу и наличию хорошо оборудованных баз; его суда отличались значительной мощью артиллерийского огня и высокой скоростью хода.
Морские сражения и оборона Порт-Артура стали важнейшими событиями Русско-японской войны. Установление господства на море путем уничтожения русского Тихоокеанского флота было главной военно-стратегической задачей Японии. Ни в феврале, ни в марте японцы не смогли заблокировать русскую эскадру в Порт-Артуре. Столкновения кораблей противников с первых дней войны показали военно-технические преимущества японских судов. На стороне российского флота были накопленное за два века мастерство и героические традиции, основанные на беззаветной отваге и стойкости офицеров и матросов. Еще 26 января 1904 г. находившимся в нейтральном порту Чемульпо крейсеру «Варяг» и канонерской лодке «Кореец» был заявлен ультиматум о немедленном уходе с рейда. Японцы превосходили артиллерию русских кораблей более чем втрое, а по торпедному снаряжению — в 5 раз. Командир «Варяга» капитан I ранга В. Ф. Руднев сказал, обращаясь к экипажу: «Мы идем на прорыв и вступим в бой с эскадрой, как бы она сильна ни была… Мы не сдадим ни кораблей, ни самих себя и будем сражаться до последней возможности и до последней капли крови». Причинив разрушения японскому флагману и другим кораблям противника, «Варяг» получил несколько пробоин, все его орудия были повреждены, многие комендоры убиты, однако команда, руководимая раненым Рудневым, продолжала сражаться. Не спустив перед врагом боевой флаг, русские потопили крейсер на рейде Чемульпо, а «Кореец» взорвали. 10 марта с 4 японскими миноносцами встретились возвращавшиеся из разведки в Порт-Артур миноносцы «Решительный» и «Стерегущий». Первый, обладая большей скоростью, ушел под защиту береговых батарей, а «Стерегущий» принял неравный бой. Когда замолчало последнее орудие, японцы решили взять судно на буксир, но два матроса открыли кингстон, и корабль скрылся в водах Желтого моря.
24 февраля (8 марта) 1904 г. в Порт-Артур прибыл новый командующий Тихоокеанской эскадры вице-адмирал С. О. Макаров. Выходец из простой матросской семьи, Макаров достиг высших военно-морских отличий благодаря своим выдающимся способностям. Бесстрашный флотоводец с твердой волей и неукротимой энергией, ученый-новатор и патриот Макаров стал одной из примечательных фигур русской истории начала XX в. Главным правилом военного искусства он считал умение всегда сохранять инициативу и придерживаться наступательного образа действий, что изменило ситуацию в Порт-Артуре. Боеспособность и решимость эскадры возрастали с каждым днем. Стремясь запереть русский флот в порт-артурской бухте, японцы перешли к разбрасыванию мин на подступах к ней. 31 марта Макаров вывел эскадру в море и вступил в бой с противником, чтобы заманить его под огонь береговых батарей. Маневр первоначально удался, но, приближаясь к Порт-Артуру, японцы внезапно развернули свои корабли обратно. Русская эскадра уже шла к месту стоянки, когда у входа в бухту «Петропавловск» наскочил на японскую мину. На флагмане вместе с Макаровым погиб его штаб. Из 727 человек экипажа спаслись только 80. Во главе эскадры был поставлен не подготовленный к этой роли контр-адмирал В. К. Витгефт, перешедший к пассивной обороне. Узнав о гибели Макарова, японская Ставка отдала приказ о высадке войск на Ляодунском полуострове.
Попытка деблокады Порт-Артура в начале июня с суши потерпела поражение. Тогда по настоянию Алексеева было решено перебазировать эскадру во Владивосток. Не веривший в успех прорыва, но подчиняясь приказу, Витгефт 10 июня вывел русские корабли в море. Встретившись с эскадрой Того, он боя не принял. Потопив 3 японских миноносца, русские корабли вернулись в порт-артурскую бухту. В июле, когда противник вышел к внешнему обводу крепости, к перебазированию флота вернулись вновь. Витгефт и часть командиров оставались противниками прорыва, считая, что он ускорит падение крепости. 28 июля эскадра из 6 броненосцев, 4 крейсеров, 8 эсминцев вышла в море. В начавшемся бою успех был на стороне русских кораблей. Однако взрывом на флагмане был убит Витгефт и выведен из строя его штаб. Потеряв руководство, русская эскадра рассеялась. 5 броненосцев, крейсер и 3 эсминца вернулись в Порт-Артур. Корабли, направившиеся из-за повреждений и недостатка топлива в нейтральные порты, были в них разоружены.
