日军成功偷袭俄军后，他们决定乘胜出击，把旅顺口的俄国太平洋舰队封锁在旅顺港内，日本陆军主力经朝鲜入侵中国东北，另一支日军从海路在辽东半岛登陆。6月20日，日军总司令部制定出作战计划，由大山岩上将指挥10万余部队马上投入战斗。防守辽阳的俄军约有15万人，由满洲陆军总司令库罗帕特金上将指挥。战斗中，俄军连连失利，最后全线撤退。1904年9月4日，日军占领辽阳。3个月后，也就是12月19日，日军占领了旅顺港。旅顺争夺战耗时5个月，它是日俄战争中最激烈的战役，日俄双方均付出了巨大的代价。
从7月份开始，日军在大将乃木希典的指挥下，就对旅顺港进行疯狂的进攻。
但是俄军构筑的堡垒有30多座，炮台60多座，而且把高压电通到阵地前沿线铁丝网上。乃木希典调来重炮密集轰炸，才摧毁了高压电网。但是俄军设的堡垒、炮台居高临下，几乎弹无虚发。乃木希典气急败坏，下令实行“****攻击法”。就是前面的倒下了，后面士兵再冲上去，但这完全无济于事，它丝毫不能攻破俄军的防线。
除了有利的地形、坚固的工事外，俄国还掌握着当时最先进武器——马克沁机关枪。这种机关枪一分钟能发射600颗子弹，乃木希典的“****”被马克沁机关枪一排又一排地射杀在俄军的阵地前。几次进攻，日军都被打退，相反被击毙2．5万余人。日本天皇对此非常不满，责令乃木希典只许成功，不许再败。11月26日，乃木希典集中炮火攻击俄军的203高地。上万发炮弹将俄军在高地上的堡垒和掩体几乎全被炸平。失去了203高地，俄军防线撕开了一个大口子，开始节节败退。这次进攻俄军伤亡5000人，日军伤亡1．7万人并夺取了胜利。1904年12月19日，日军占领旅顺港。
在1905年3月又丢失沈阳的控制权后，俄国看到他在中国东北大势已去，并不甘心失败。因为这些战役并不是决定性的。俄国军队并未受到重创，相反还随着交通的改善而使兵力得到增援和加强。但在海上，日本赢得一个导致和平谈判开始的绝对的胜利。由于目光短浅，俄国人把他们经过整修的波罗的海舰队派往日本。俄国波罗的海舰队由29艘作战舰和19艘补助舰组成。舰队横贯三大洋，行程1．8万海里，1905年5月27日，到达日本和朝鲜之间的对马海峡。当舰队立足未稳时，就遭到在数量和实力上均占优势的日本舰队的攻击。几个小时后，所有俄国舰船要么被击沉，要么被捕获，而日本人只失去了几艘驱逐舰。
由于这一毁灭性的打击，再加之因战争在国内不得人心，1905年革命已经开始，俄国人准备讨论和平。日本人也需要和平谈判，因为尽管他们取得了战争的胜利，但他们国内的资源因战争而严重匮乏。
1905年9月5日，日俄在美国总统罗斯福的斡旋下，在美国的朴茨茅斯举行和谈，会后，日俄签订了《朴茨茅斯和约》，沙俄在和约中，把攫取的中国南海铁路、旅顺、大连的租借权转让给日本，将俄国库页岛南部割让给日本。如此，俄国在日本的阻挡下，停止了向远东扩张的步伐。
日俄战争中，俄国的惨败，加速了其国内1905年革命的到来。有历史学家说，日俄战争“是远东历史乃至世界历史的一个重要转折点。它确立了日本成为列强的地位，改变了远东地区的力量对比”。
流血星期日
1904年，当日俄战争打响之后，革命在战线后面的俄国内部传播开来。革命的根源可以在农民、城市工人和中产阶级的长期不满中找到。当战场上失败的消息传到首都圣彼得堡后，忍无可忍的人民再也按捺不住，许多城市发生了反战示威。以列宁为首的布尔什维克在工作中积极活动，得到工人的广泛支持。全国工人都以罢工来发泄心中的愤怒。这使沙皇尼古拉二世和工厂主们十分恼火。最后，终于发生了1905年1月22日“流血星期日”这一悲惨事件。
从1月3日开始，有一名叫乔治·加邦的牧师，几天里出没在罢工的工人之间，他说：“大家如果前去请愿，一定会成功的”纯朴的工人相信了加邦的鼓动，都纷纷在请愿书上签字，准备1月22日这个星期天上街游行，向沙皇请愿。布尔什维克党听到这个消息后，急忙号召工人不要参加请愿，这里面有重大的阴谋。可工人们哪里知道，这个牧师正是警察头子祖巴托夫的密探。
1月21日晚上，以沙皇的叔父弗拉基米尔和警察头子祖巴托夫为首的军政要员举行了一个秘密会议，决定第二天对游行的工人进行大屠杀。
这个星期日的早上，由数千人组成的一大群工人父母、妻子和儿女，排成长长的队伍向圣彼得堡的冬宫行进。中午时分，当一支游行队伍走到拉尔夫大门时，一群骑兵突然举枪向人群扫射。工人们顿时乱作一团，眨眼间，100多名工人便倒卧在血泊之中，大屠杀就这样开始了。
反动的沙皇政府前后共纠集了4万多皇家禁卫军，前来镇压游行的队伍。军警们把工人赶到冬宫广场和亚历山大罗夫公园的开阔地带，骑着马，向手无寸铁的工人及其家属们不断开枪。顿时，整个圣彼得堡弥漫着血腥的气味。
工人们的鲜血染红了圣彼得堡的街头，同时也擦亮了人们的眼睛。他们纷纷行动起来，用空拳与禁卫军抗衡。可他们哪里是禁卫军的对手，不一会儿，整个圣彼得堡的大街小巷，留下了一具具尸体。这个血腥的星期天，100多人被枪杀，200多人受伤。人们把这一天叫做“流血星期日”。
星期日惨案使工人明白了，这个世界上没有什么救世主，只有自己才能救自己。他们流着泪掩埋了同伴尸体，在交通要道筑起了街垒，拿起武器要和沙皇斗争到底。这个消息迅速传遍了全国城乡，其他城乡的工人、手工业者和农民也发动起来，向封建****发动进攻。这就是俄国的1905年革命。
在布尔什维克党的组织和领导下，全俄国200多个城市的工人联合起来，成立了工人代表苏维埃，他们联合工农群众，参加罢工示威活动，把革命的火种传播到全国的每一寸土地。
1905年俄国大革命
流血星期日事件提供了使第一次俄国革命爆发的火星。1905年的俄国革命最后虽然失败了，但它有着重要的历史意义，它是俄国历史上第一次资产阶级民主革命，也是帝国主义时期的第一次革命；它标志着沙皇制度的末日已经来临，标志着资本主义相对和平发展时期的结束。
1905年的俄国革命前后共经历了三个阶段。
第一个阶段分为1905年1月－10月间，革命热潮刚刚兴起，所有的阶级和势力都站起来反对沙皇的封建****统治，农民争夺地产，工人组织进行革命活动，大学生走出教室，水兵发动政变，所有这些，让世界目睹了整个民族举行罢工的壮丽景象。而对此情此景，尼古拉二世屈服了，他不得不颁布著名的《十月宣言》。这个宣言允诺给予人民言论、出版和集会的自由，而且还准许俄国有一部宪法和一个民选的国民议会——杜马。
第二个革命阶段为1905年10月－1906年1月间，起义继续处于高潮，但是，革命者已开始分裂。主要由中产阶级分子组成的温和派接受了《十月宣言》。而包括社会民主党人和社会革命党人在内的激进派要求制宪议会而不是沙皇的大臣来制订新宪法。为了达到目的，激进派试图通过组织更多的罢工和骚动来延长革命。但此时此刻，政府已强大起来，1905年9月5日与日本签订《朴茨茅斯和约》后，许多军队回国进行镇压以恢复秩序，而从英法获得的4亿美元的适时的贷款为摇摇欲坠的沙皇政府注入了新的活力，因而，它能够扑灭12月22日－1月1日在莫斯科猛烈进行的危险的工人起义。也正在这时，温和派因长期的暴力行为而和激进派关系疏远。因此，到1906年初，革命浪潮的高峰过去了。
第三个革命阶段从1906年1月－7月21日，是沙皇政权得到巩固的阶段。政府军除了追缉激进派成员和反抗的农民外，还烧毁整个村庄。5月6日，沙皇政府颁布了所谓的《基本法》：根据这一法律，沙皇被封为****君主，对行政部门、军队和外交政策保持绝对的控制。民选的杜马可以与上议院一起分享立法权，但它的预算权受到严格限制。杜马于5月10日开会，拒绝接受《基本法》，并激烈地抨击政府。沙皇一怒之下，于7月21日宣布解散杜马。杜马的许多成员号召国民拒绝纳税，然而没有人出来响应。事实上，到这时，革命的潮流已经衰退，第一次俄国革命已经画上句号。
虽然革命失败了，但它在俄国的历史进程留下了自己的印记，它成为俄国历史的转折点，为1917年革命的到来做了准备。