В конце декабря 1903 года Главный штаб в докладной записке Николаю II обобщил всю поступившую разведывательную информацию: из неё следовало, что Япония полностью завершила подготовку к войне и ждёт лишь удобного случая для атаки. Кроме реальных доказательств неизбежности войны, русская военная разведка смогла установить и практически точную дату её начала. Однако никаких экстренных мер со стороны Николая II и его окружения так и не последовало. Нерешительность высших должностных лиц привела к тому, что ни один из планов подготовки кампании против дальневосточного соседа, составленных А. Н. Куропаткиным, Е. И. Алексеевым и Главным морским штабом, не был осуществлён до конца.
Внезапное, без официального объявления войны, нападение японского флота на русскую эскадру на внешнем рейде Порт-Артура в ночь на 27 января (9 февраля) 1904 года привело к выводу из строя нескольких сильнейших кораблей русской эскадры и обеспечило беспрепятственную высадку японских войск в Корее в феврале 1904 года. В мае 1904 года, использовав бездействие русского командования, японцы провели высадку своих войск на Квантунский полуостров и перерезали железнодорожное сообщение Порт-Артура с Россией. Осада Порт-Артура была начата японскими войсками уже к началу августа 1904 года, а 20 декабря 1904 (2 января 1905) года гарнизон крепости был принуждён к сдаче. Остатки русской эскадры в Порт-Артуре были потоплены осадной артиллерией японцев либо взорваны собственным экипажем.
В феврале 1905 года японцы заставили отступить русскую армию в генеральном сражении при Мукдене, а 14 (27) мая 1905 — 15 (28) мая 1905 года в Цусимском сражении нанесли поражение русской эскадре, переброшенной на Дальний Восток с Балтики.
Война завершилась Портсмутским миром, подписанным 23 августа (5 сентября) 1905 года и зафиксировавшим уступку Россией Японии южной части Сахалина и своих арендных прав на Ляодунский полуостров и Южно-Маньчжурскую железную дорогу.
Переговоры в Портсмуте (1905) — слева направо: с русской стороны (дальняя часть стола) — Коростовец, Набоков, Витте, Розен, Плансон; с японской стороны (ближняя часть стола) — Адати (нем.), Отиай, Комура (англ.), Такахира (англ.), Сато. Большой переговорный стол в настоящее время находится в музее «Мэйдзи Мура» (англ.) в Инуяме.