1904年8月19日，日军对旅顺要塞发动首次强攻，昼夜突击，双方激战到8月24日。
日军夺占了一些前沿工事，但伤亡达2万人占投入总兵力1/3，士气低落，自伤者大有其人。俄军也伤亡3500人。至此，日军放弃了迅速攻占旅顺的打算，改取长围久困之计。
日军强攻旅顺的同时，正在准备辽阳会战。原拟攻克旅顺，抽出第3军用于辽阳方向。
可因为战事的不利，第3军抽不出来，而推迟辽阳会战又于整个战局不利，因为随着时间的推移，俄国援军将从俄国腹地源源赶到。为此，必须抓紧时机，以日本现有兵力第1、第2、第4军一举歼灭集结于辽阳地区的俄军主力。
虽然日军兵力火力都占劣势，为13.5万人、474门炮对俄国16万人、592门炮，但前一阶段作战已摸了俄军的底，增强了以少胜多的信心。.俄国国内形势的发展和国际舆论的需要，尼古拉要求俄军在辽阳地区夺取军事上的重大胜利。
当地俄军经过长期准备，储备了大量作战物资，条件比较有利。库罗帕特金更是扬言“宁死不从辽阳后退”，他决定依托前沿工事，抗击和疲惫进攻的日军，然后转入反击。
这就是说，俄军拥有优势兵力火力而采取消极等待的方针，一开始就把主动权给了敌人。
辽阳地区俄军防御成3道阵地。第1道阵地即前沿阵地全长75公里，位于辽阳以南和东南约30公里。第2道阵地全长22公里，距辽阳约8公里。第3道阵地紧靠辽阳城。
三道阵地全长15公里。这3道阵地，特别是第1道阵地，纵深小，翼侧暴露，工事构筑计划都没有完成，无法抗击日军的进攻。
时间来到1904年8月23日，俄军按计划进入阵地，部署如下：右翼为南部集团，由扎鲁巴耶夫指挥的3个军；左翼为东部集团。为比尔德林格指挥的2个军，辽阳以东还有几个军。另外2个军作为预备队：辽阳、奉天各1个军。
占领阵地的各个军，又分别抽出一半的兵力作为预备队，这样一来，实际上投入战场的俄军兵力就不多了。
日军部署与此不同，它把全部兵力投入战场，不留任何预备队，因此它在总兵力对比上是劣势，但在俄军两翼却造成了兵力优势。
日军的计划是对俄军实行围歼。第4军从正面进攻，牵制俄军主力；同时第1、第2两个军分别从东西两面迂回俄军左右两翼，以右翼为主攻方向。这是一个以少数包围多数的大胆计划。
辽阳会战在1904年8月24日爆发，日第1军对俄军东部集团实施两翼迂回，企图把俄军的注意力吸引到左翼，迫使库罗帕特金把他的预备队调到左翼，从而削弱其右翼，为日军第2、第4两个军作为主攻进攻俄军右翼创造有利态势。
俄军左翼的战斗一开始就很激烈。日方利用俄军暴露的翼侧，决定对西伯利亚第3军实施两翼迂回。为此，日第1军左翼的1个近卫师，在俄军部署中打进楔子，来到了西伯利亚第3军的翼侧。
为增援西伯利亚第3军，俄方立即投入预备队，其中包括马尔丁诺夫上校指挥的1个团。
该团在行军途中获悉日军已来到了西伯利亚第3军的翼侧，马尔丁诺夫不等命令，主动改变行动方向，转向西面，从高粱地隐蔽机动到日军近卫师的翼侧，突然以刺刀白刃战打退日军近卫师，形势转而对俄军有利。
这是俄国军官在爆发战争以来发挥主动性的罕见的一幕。但俄军东部集团指挥部却不敢利用这一有利形势扩张战果，导致错失战机。
1904年8月26日，日第4、第2军开始进攻掩护通往辽阳的最捷径的俄军。中间突破受阻之后，日军缓慢迂回俄军右翼。库罗帕特金担心俄军有被全部包围的危险，乃下令全线撤至第2道阵地。