Rozhestvensky assumiu o comando da Frota do Báltico, quando a Frota do Pacífico (Rússia) foi destruída pelos japoneses, Rozhestvensky assumiu a responsabilidade de conduzir a Frota do Báltico até Vladivostok e atacar os navios japoneses para aliviar a pressão em Port Arthur, durante o caminho, os russos confundem navios pesqueiros ingleses com navios inimigos e ataca-os, os ingleses em resposta, fecha o Canal de Suez, os russos então tiveram que contornar a África e o Cabo da Boa Esperança. Em Madagáscar, os russos souberam da queda de Port Arthur, Rozhestvensky continuou a viagem optando por passar pelo Estreito de Tsushima, apesar de ser o trajeto mais perto era também o mais perigoso, o Almirante Togo soube da rota russa e posicionou seus navios que atacaram de surpresa os russos, ao anoitecer, o Knyaz Suvorov foi atingido por um tiro que destruiu a ponte de comando e feriu gravemente Rozhestvensky, o Almirante Nebogatov assumiu o comando e no dia seguinte em 28 de maio de 1905, os russos se rendem. Rozhestvensky ficou internado na ilha japonesa de Sasebo, em novembro pode retornar à São Petersburgo, ao chegar foi julgado por um tribunal militar que o condenou à morte pela derrota na Batalha de Tsushima, entretanto o Czar Nicolau II o perdoou. Em fevereiro de 1906, ele teve que renunciar ao cargo de Diretor-Geral da Marinha. A sua carreira militar acabou e ele passou os últimos anos recluso tentando se defender da derrota em Tsushima afirmando que se o governo tivesse investido na marinha talvez os russos teriam vencido. Em 14 de janeiro de 1909, Rozhestvensky morreu de doença pulmonar e foi enterrado no mosteiro de Alexander Nevsky.