27 травня 1905 року під час Цусімської битви «Мацусіма» діяв у складі 5-го бойового загону. Після виявлення допоміжними крейсерами російської ескадри, вийшовши зі стоянки в затоці Одзаки на острові Цусіма, загін виявив противника близько 08:00 і почав здійснення спостереження. Після початку бою головних сил 5-й загін отримав наказ атакувати ар'єргард російських сил, але через димку втратив контакт і зміг почати бій з російськими крейсерами лише близько 16:30-16:40. Крейсер «Мацусіма» відкрив вогонь по крейсерам «Олег» і «Аврора» в 17:08 хвилин з дистанції близько 7000 метрів. В ході бою В крейсер «Мацусіма» потрапив один снаряд, поранив одного матроса і пошкодив стернове управління. Через цеі крейсер вийшов з бою і зміг приєднатися до свого загону після виправлення пошкоджень лише після завершення денного бою.