二舰队编组为联合舰队。八云编入第二舰队第二战队（装甲巡洋舰编队，司令上村彦之丞海军中将）。1904年2月8-9日，日本海军联合舰队主力趁夜色对正驻扎在旅顺港（俄方称“亚瑟港”）的俄罗斯帝国太平洋舰队旅顺分舰队发动突袭，日俄战争爆发。时任联合舰队司令东乡平八郎海军中将判断夜间的鱼雷袭击对俄军造成了重大损失，于是在2月9日凌晨下令第一（战列舰编队）、第二（旗舰出云、吾妻、常磐、八云、磐手，欠浅间）、第三战队（防护巡洋舰编队）入港强攻。12:07左右第二战队开始炮击，此时突然发起冲锋，八云遂以舰艏主炮和右舷副炮