הגנרל איוואנוב השתתף במלחמת רוסיה–יפן ב-1904, והוא מונה למפקד בארמייה המנצ'ורית הראשונה. באמצע יולי 1904 הוא מונה למפקד המחוז המזרחי, לאחר שמפקדו, לוטננט גנרל פיודור קלר, נהרג בקרב מוטיאן פאס, ולאחר מכן מונה למפקד הקורפוס הסיבירי ה-3, ופיקד על הקורפוס בעת נסיגתו מליאויאנג לאחר שהסתיים הקרב. מאוחר יותר במהלך קרב נהר שאה, הוא הצטווה לעקוף את האגף השמאלי של הצבא היפני ולדחוף אותם בחזרה לקוריאה, ובהמשך היפנים נסוגו בגלל התנגדות עזה מצד הרוסים. לאחר מכן בקרב מוקדן, הוא התבלט בהגנה מפני היפנים. לאחר ההצלחה הקצרה שלו, הוא קיבל את עיטור מסדר גאורגיוס הקדוש מדרגה שלישית ורביעית.