1904年2月6日09时，联合舰队第三战队首先开始起锚驶出佐世保港。7日早上，第三战队捕获了一艘俄国商船俄罗斯号。当天15:30，第三战队奉命前往小青岛一带侦察俄军舰队动向。8日08时，第三战队抵达目的地，并未发现俄舰踪迹，于是出羽率队转向西北，11时与主力会合。8-9日夜间，日本海军以驱逐舰对驻扎在旅顺港（俄方称亚瑟港）的俄国太平洋舰队发动攻击，日俄战争正式爆发。9日08:08，出羽率第三战队抵近至距离旅顺口仅7000米处，侦察夜袭效果，同时试图引诱俄舰出港交战。出羽看到港内俄舰停泊位置杂乱，判断俄军在受到偷袭后承受了重大损失，于是08:09率队退走，与主力会合。在侦察期间第三战队发现了一艘不明蒸汽船，高砂奉命前往拦截，捕获俄国商船满洲号（“Manchuria”）（即日后的维修船）。联合舰队高层根据报告认定俄国舰队已然军心涣散，于是决定冒险进入港内进行炮击，用右舷火力射击俄舰。11:45联合舰队在旅顺口8500米外转向正西，闯入港内。第三战队在队列最末尾，12:15进入旅顺港内。2号舰高砂对准装甲巡洋舰巴扬号进行射击。12:18一度逼近日舰，高砂、千岁两舰与之交火，数分钟内命中阿斯科利德号两发。12:24，进行突击，千岁改为拦截诺维克号，而高砂重新炮击巴扬号。俄舰以及炮台的猛烈还击超出了日军指挥官的估计，日舰被迫撤退。第一、第二战队先行调头后，12:25以后的几分钟内排在末尾的第三战队承受了俄军的全部火力。12:37第三战队调头退出港内。