4年8月10日再度下令旅顺分舰队进行突围行动以突破日军封锁前往海参崴，导致黄海海战的爆发，但最终日本海军击败了旅顺分舰队，导致俄军舰队再度退回旅顺港。黄海海战俄军虽然保住了大部分舰艇，但旅顺分舰队依然没能突破封锁与符拉迪沃斯托克分舰队会合。而受创的皇太子号战列舰和3艘驱逐舰逃到胶州湾，并由当地德国官员解除了武装而失去战斗能力。最终大日本帝国陆军于1904年底全面突破了旅顺俄军要塞的防守，203高地的争夺战耗尽了俄军最后的力量，旅顺要塞内部士气低落且疲惫不堪的残存俄国守军向日军投降，宣告日军彻底攻陷了旅顺