明治35年（1902年）には海軍大学校の教官となる。明治36年（1903年）6月に宮内省御用掛・稲生真履の三女である季子と築地の水交社で結婚。対露開戦論者として湖月会のメンバーとなって日露開戦を積極的に推進した。翌明治37年（1904年）に海軍中佐・第1艦隊参謀（後に先任参謀）。朝鮮半島を巡り日本とロシアとの関係が険悪化し、同年からの日露戦争では連合艦隊司令長官東郷平八郎の下で作戦担当参謀となり、第1艦隊旗艦「三笠」に乗艦する。ロシア海軍旅順艦隊（太平洋艦隊）撃滅と封鎖のための旅順口攻撃と旅順港閉塞作戦において機雷敷設などを立案。ロシアのバルチック艦隊が回航すると迎撃作戦を立案し、日本海海戦の勝利に貢献、日露戦争における日本の政略上の勝利を決定付けた。