中仅有的可以与当时陆军中正在绽露头角的田中义一相抗衡的人物。但因为加藤需要作为现场指挥官进行勤务，难以获得发挥其行政方面的能力的机会。1902年10月，晋升为海军大佐。1903年4月起，再度执行海上勤务，任秋津洲舰长。10月，任防护巡洋舰桥立舰长。日俄战争爆发后，作为二线舰艇的桥立并没有太多机会发挥，于是在1905年1月，加藤受拔擢为装甲巡洋舰春日的舰长，并参加了稍后的黄海海战（日方称为“日本海海战”）。战后加藤在人事局担当了大约10个月的职员，此后又先后在装甲巡洋舰出云，战列舰鹿岛、石见等主力舰的舰长