虽然在黄海海战后，俄军旅順舰队已经丧失出击的能力，但在日军不能确认俄军的军力情况，还是在8月19日发动第一次旅順总攻击，掀开旅顺会战的序幕。在第一次攻击后，日军死傷者超过15,000人，但还是未能攻下当时号称『远东第一要塞』的旅順要塞。另一方面在8月末，由野津道貫大将率领的第四軍和日军第一軍、第二軍，逐渐向遼陽逼近，并在8月24日-9月4日期间开始辽阳会战。日军第二軍从南边往遼陽的俄军阵地正面攻击，而第一軍则从阵地東边的山地迂回到俄军背后进行夹击。此场战役以俄军全军撤退，日本占领遼陽而结束。从辽阳撤退的俄军在10月9日-10月20日的沙河会战中，在遼陽与奉天（现在的沈阳）之间的沙河尝试对日军反攻但最后失败。