《辛丑條約》兩年後（1903年），駐華司令官秋山好古調回日本訓練騎兵，以對抗俄國的哥薩克騎兵。
當年九月，沙俄在尼科利斯克地區進行軍事演習，邀請秋山好古觀演，以達到震懾日本的目的。
與此同時，在聖彼得堡，清、日、俄三國舉行著會談。日方提議俄國退出東北地區，日本退出朝鮮，列國都不再染指朝鮮。參會的清方代表只有在議案上簽字的權利，別無其他。俄方最終不僅否決了議案，還提出朝鮮39°線以北歸俄國所有。
日本決定對俄開戰，輿論也在國內拼命造勢，鼓動戰爭。
日本政府進行了一系列的的走馬換將，東鄉平八郎被任命為聯合艦隊司令，秋山真之調任艦隊作戰參謀。此時的日本艦隊已經位列世界第五，沙俄第三。
與此同時，俄國的遠東司令（阿克列塞耶夫）向沙皇提出了對日作戰計劃，並得到了沙皇的批准。
日本在積極備戰的同時，也加強了在俄國的間諜活動。從事間諜活動的日本駐俄武官不僅刺探俄軍戰備情報，還積極煽動俄國革命，試圖瓦解沙俄帝國。沙皇對國內的一切動亂，進行殘酷鎮壓。
第二年（1904年）年初，日本召開御前會議，桂太郎內閣向明治天皇施壓與俄國斷交。但明治天皇不願意與俄國開戰，要求內閣繼續與俄國進行談判，這讓內閣非常失望。
明治天皇做出這一決定，跟前首相伊藤博文的影響有很大關係。
當沙皇尼古拉二世再次收到日方的議案時，也非常躊躇，因為處理不當，極有可能立即爆發戰爭。沙皇決定做出讓步，但做出讓步的電報卻在遠東總督那裡扣留了十天之久。而在這段時間裡，日本從英國那裡知道了俄國對日作戰書的事情。
日本內閣再次對明治天皇施壓，天皇最終決意對俄國開戰。而伊藤對俄作戰沒有信心，秘密派人去美國活動，一旦戰事對日本不利，就請求美國總統羅斯福（西奧多·羅斯福）出面調停。
在這年（1904）的2月5日，聯合艦隊收到了對俄作戰命令。2月6日艦隊出港。因為旅順港的防禦強大，海軍的作戰計劃是將俄國艦隊誘出海港予以殲滅。
同日，日本對俄發出斷交書。沙皇起初對此非常不解，隨後得知是遠東總督扣留了讓步的電文所致。但沙皇認為日本並不敢對俄開戰，故此沒有馬上召集大臣進行作戰部署。遠東總督得知斷交後，哪怕看到旅順日本僑民的撤離，因為輕視的緣故，同樣沒有召開應對的軍事會議，對部署也沒有做任何的調整，為了避免他認為的不必要的恐慌，還禁止當地報社報導日俄斷交的事情。
2月8日晚，聯合艦隊逼近旅順，悄悄派出數艘驅逐艦隊偷襲旅順港外的俄國軍艦。此時的旅順港內，俄國軍官們正在為艦隊司令夫人舉辦宴會。當港外炮聲響起時，司令夫人還以為是艦隊在為她鳴放禮炮。包括總督在內的軍官們也沒有在意此事，繼續跳舞飲宴。
當港外軍艦上的俄國士兵半生半死的時候，港內的軍官們依然進行著歡快的舞會。
因為家底薄弱的日軍缺乏魚雷實彈訓練，此次偷襲，日軍僅是重創了俄軍2艘戰艦1艘巡洋艦，而這3艘戰艦在兩個月後就重返了戰場。這個戰果日軍高層並不滿意。
對於日本的不宣而戰，俄國總督並不在意。他認為，這樣俄國就可以站在道德制高點，引導國際孤立日本；另外，俄國家底雄厚，可以慢慢收拾日本。
第二日，沙皇發布了對日宣戰詔書。但俄國遇襲，並沒有收到想像中的國際同情，因為大家都是強盜，狗咬狗而已，只不過日本是偷偷摸摸先下了嘴罷了。
日俄戰爭爆發後，日本駐俄使館進行了撤離。他們沒有返回日本，而是悄悄轉移到瑞典首都，繼續從事煽動俄國暴亂和分裂的活動。
日本國內對於聯合艦隊襲擊旅順更是欣喜若狂，除了參戰軍人的家屬，所有人都歡快慶賀。
此時的俄國太平洋艦隊躲在旅順港內不與日軍交戰，而海岸炮的強大火力使得日本艦隊不能靠近。這讓日本艦隊非常擔憂，害怕波羅的海艦隊到達與之聯合，這樣日本艦隊就毫無勝算。
艦隊海軍參謀有馬良橘對此提出閉塞作戰，派五到六艘汽船自沉旅順口封鎖航道，讓港內軍艦再也無法出海。基於海岸炮強大的火力，參謀秋山真之對此提出疑慮，認為汽船可能無法行駛到指定位置，就會被俄軍的大炮擊沉。
經過討論，艦隊司令東鄉批准了這一作戰方案。有馬良橘做總指揮，由在俄國留過學的廣瀨武夫帶隊執行。
2月23日，五艘汽船駛向旅順港。當他們在夜間進行沉船時，被俄軍發現，只有一艘沉在了航道，其餘四艘或被擊沉或自沉於航道以外。
此時，俄國的太平洋艦隊司令改換了馬卡洛夫中將，他針對日軍的閉塞作戰制定了積極的應對方案，俄軍士氣因為他的到來，也迅速回升。
三月底，日本艦隊又派出四艘汽船進行閉塞作戰。這次，他們在旅順口不僅遭到了海岸炮的射擊，還遭到俄軍埋伏在附近的戰艦攻擊，四艘汽船未能沉在計劃位置，廣瀨武夫更是在回撤途中被炮彈打死。第二次閉塞作戰計劃失敗（後來又進行了一次，也失敗了）。
廣瀨的屍體後來被俄國人發現，俄國軍官給他舉行了葬禮。
為了消滅旅順港內的俄國艦隊，日本艦隊決定向陸軍發出請求，由陸軍來協助攻擊旅順，於是，慘烈的旅順攻防戰拉開了序幕。