C 7 ноября 1904 года по 11 февраля 1905 года Васильковский являлся ординарцем командующего 1-й Маньчжурской армией генерала Линевича. 18 ноября 1904 года произведён в сотники, со старшинством с 9 августа того же года. В феврале 1905 года он участвует в Мукденском сражении: 17 февраля в бою на реке Шахэ получил контузию, но остался в строю; 25 февраля, во время отступления у деревни Тайлинцзы, с несколькими казаками своего полка участвует в спасении знамени 19-го Восточно-Сибирского стрелкового полка, за что впоследствии был награждён орденом Святого Георгия 4-й степени; 26—27 февраля участвует в арьергардном бою у деревни Илу. После отхода армии на Сыпингайские позиции Васильковский до августа 1905 года участвует в эпизодических стычках с противником и рекогносцировках. За отличия в Русско-японской войне удостоен шести боевых орденов и золотого оружия с надписью «За храбрость».