Vuoteen 1903 tultaessa Japanille oli tullut selväksi, ettei Venäjä aio luovuttaa heille Port Arthuria ja Koreaa, ja tiedostettiin että Venäjästä oli tulossa Kaukoidässä yhä merkittävämpi mahti. Japanin sotilasjohto halusi tehdä nopean hyökkäyksen Venäjän Tyynenmeren laivastoa vastaan, ennen kuin venäläiset pystyisivät hyödyntämään lukumääräistä ylivoimaansa. Venäjän ainoa maayhteys Kaukoitään oli suunnattoman pitkä Siperian rata. Helmikuussa 1904 alkoi Venäjän–Japanin sota, kun Japani hyökkäsi Port Arthurin satamaan ja torpedoveneet tuhosivat Venäjän Tyynenmeren laivaston toimintakyvyttömäksi. Japani pystyi tämän jälkeen viemään joukkonsa mantereelle, kun Venäjän joukkojen kokoaminen Siperian rataa pitkin oli hidasta. Venäjän Itämeren laivastolla taas kesti kahdeksan kuukautta purjehtia Afrikan ympäri Kaukoidän joukkojen avuksi. Pitkän piirityksen jälkeen Port Arthur kukistui tammikuussa 1905. Joitakin viikkoja myöhemmin Mantšuriassa käydyssä Mukdenin taistelussa Venäjä koki tappion ja joukot joutuivat vetäytymään pohjoiseen. Toukokuussa 1905 Venäjän Itämeren laivasto pääsi perille, vain hävitäkseen Tsushiman meritaistelun. Sota oli Venäjälle hyvin epäonninen ja se oli maksanut 254 700 kaatunutta. Japaninkin tappiot olivat 217 900 sotilasta. Intoa sodan jatkamiseen Venäjällä ei enää ollut. Maiden välillä solmittiin rauha syyskuussa 1905.