19世纪末20世纪初，日本和俄国先后进入了帝国主义时期。为争夺殖民地和势力范围，日俄两国大力扩军备战，积极推行向外扩张的政策。当时，中国是各帝国主义列强掠夺瓜分的主要对象之一。1894年日本发动侵略中国和朝鲜的甲午战争，强迫清政府签订割地赔款、丧权辱国的《马关条约》，割让辽东半岛。一心想独吞中国东北的沙皇俄国，不甘示弱，拉拢德国和法国，制造了“三国干涉还辽”事件，逼迫日本将辽东半岛归还中国。对此，日本怀恨在心，伺机报复。逼日还辽不久，沙皇俄国便以“还辽有功”为借口，攫取了在中国东北修筑中东铁路及其支线等特权。后来，又强行向中国政府租借旅顺和大连，并乘八国联军入侵中国之机霸占了整个东北三省。俄国的扩张野心加剧了它同日本在东北和朝鲜问题上的矛盾。日本经过10年备战，实力大增，1902年又缔结了英日同盟，决心在东北地区卷土重来，建立霸权。
导致日俄两国矛盾激化的直接原因是俄国拒绝从中国东北撤军。《辛丑条约》签订后，俄国极力主张各国尽快从中国撤军，而自己的军队却继续赖在东北，并任命了远东总督。日本岂肯罢休，便主动同俄国交涉。为争夺远东地盘和掠夺财富，日俄两国一边唇枪舌剑，互不相让;一边调兵遣将，准备战争。由于俄国拒绝从中国东北撤军，日本于1904年2月6日向俄国发出最后通牒，并宣布断绝日俄外交关系。与此同时，日本海军开始行动。2月8日，日本联合舰队偷袭旅顺港俄国军舰，不宣而战。10日，日俄两国政府分别相互宣战，日俄战争正式开始。旅顺位于辽东半岛西南端，四周丘陵环绕，为东北的门户，入渤海海峡的咽喉，战略地位十分重要。旅顺港是一个不冻港，港内水浅，较为狭窄，只有一个宽150米的出海口。
俄国太平洋分舰队主力常驻该地。2月8日午夜，正当俄国军官在旅顺城内举行庆祝舰队司令施塔克将军夫人命名日晚宴的时候，东乡平八郎指挥日本联合舰队突然发起袭击，连发16枚鱼雷，重创俄军三艘战舰，揭开了战争的序幕。阵阵爆炸声和炮声不断传来，岸上的俄国军官立刻懵然惊愕，不知海港出了什么事。待真相大白后，慌忙返回各自军舰，组织还击。日舰不敌，遂被迫退去。俄舰队司令担心误中埋伏，下令各舰不得追击，避港不战，固守旅顺要塞。夜袭旅顺港后，东乡平八郎见俄舰避港不出，又有强大的海岸炮火支援，日本联合舰队难以重创俄国太平洋分舰队，大伤脑筋。为了完全掌握制海权，减轻日方海上交通线所受的威胁，东乡平八郎决定仿照美西战争中的成功做法，将船沉在旅顺港出口处，封锁俄国舰队，并不断炮击俄舰。从2月9日直到3月初，日军几次沉船封港行动均未成功。
3月上旬，俄国新任太平洋分舰队司令马卡罗夫到旅顺就职，立即采取了一系列防范措施，同时要求舰队主动出击。他在了解海区及舰船和要塞情况的基础上，决定在辽东半岛沿海地区布设水雷，防止日军登陆并从侧后威胁旅顺基地;加紧抢修受伤舰船，派遣舰队出海活动，加强海陆协同作战训练;要求海参崴舰队出兵南下日本海，积极袭扰日军海上交通线，牵制日本联合舰队行动。马卡罗夫的这些措施，改善了俄军的被动处境，使官兵有了战胜日军的信心，但4月13日，马卡罗夫因所乘坐的“彼得罗巴甫洛夫斯克”号战列舰出海返航时触雷爆炸，丧生大海。新任司令威特盖夫特认为凭借旅顺要塞可以保障舰队的安全，遂不再采取出击行动，从此，海上作战主动权再度落入日军手中。
日本战时大本营鉴于海军迟迟不能歼灭俄国太平洋分舰队，便决定采取陆上进攻行动。3月21日，由黑木大将指挥的日本第一军首先在朝鲜仁川登陆北进，4月中旬进抵鸭绿江边。由于此举出乎俄军意料之外，日本陆军很快击溃由扎苏利奇统率的俄军东满支队，进占九连城、凤凰城，造成了威逼辽阳的态势。与此同时，由奥保巩大将率领的日本第二军于5月初在辽东半岛庄河登陆成功，5月底进抵金州;由乃木希典大将指挥的日本第三军也在5月底从大连湾登陆，进逼旅顺;由野津道贯上将统率的日本第四军于5月中旬在辽东半岛大孤山登陆，进占海城。日军在陆上进攻接连得手，使俄军处于被动应付的地步。
日军“满洲军总司令部”原准备待第三军攻克旅顺后，统一指挥四个军，同俄军进行辽阳会战。但由于旅顺要塞易守难攻，日军从8月19日至24日强攻数日，昼夜突击，仅夺占了一些外围工事，而且伤亡约2万人。在这种情况下，日军只好放弃迅速攻占旅顺的计划，改取围攻久困之计。鉴于第三军已不能北上，而推迟辽阳会战又对整个战局不利，为在俄国大批援军赶到战区之前消灭辽阳俄国守军，日军“满洲军”总司令大山岩决定抓紧战机，乘胜决战，以现有三个军兵力一举歼灭辽阳之俄军。当时，俄军虽在兵力火力上占绝对优势，但统兵将领却举棋不定，朝令夕改，最后在开战前一天才决定采取先防后反的方针，致使前线指挥官仓促应战。
8月24日凌晨，战斗打响。日本第一军首先向俄军左翼迂回，第二、四军则继而向俄军右翼发起主攻。苦战至9月7日，日军以损失2.4万人的代价，在俄军主动放弃辽阳的情况下，进占辽阳。此后，双方重兵又在沙河地区展开激战，互有胜负，形成对峙之势。这时，日军决定在沙河地区转入防御，集中全部后备力量于旅顺方向，尽快攻占旅顺要塞。旅顺争夺战是日俄战争中具有重大意义的战役。只要旅顺牵制着日本第三军，只要旅顺港的俄国太平洋分舰队还存在，日军就无法结束战争，就无法保证海上交通线不受威胁。因此，日军不惜任何代价攻取旅顺。自8月日军首次强攻旅顺受挫之后，调整部署，增调兵力，改变战术。9月至11月底，日军经过3次强攻，并辅以坑道爆破，终于在12月5日攻克了瞰制旅顺全城和港湾的203高地。随后，日军便以大口径榴弹炮轰击俄军阵地和港内俄舰。俄军太平洋分舰队曾试图突出港湾，驶往海参崴。但由于港外有日舰封锁，此举未成，大部主力战舰都毁于日军炮火。1905年1月1日，俄军将领无心再战，主动向日军请降，旅顺遂落入日军之手。
旅顺陷落和俄国太平洋分舰队主力被歼，使日俄战争发生重大转折。日军竭尽全力去围歼东北俄军于奉天地区，胜利结束战争。奉天会战是日俄战争最大的一次决战。日军投入兵力五个军约27万人，俄军则集中了约30万人。由于俄军主帅库罗帕特金胸无韬略，分散使用兵力，主要作战方向判断失误，致使损兵折将，于3月9日弃城败逃。此役，俄军损失近12万人，日军伤亡约7万人。
奉天会战后，沙皇政府仍不甘心失败，继续向中国东北增兵，同时希望从欧洲东调的舰队能有所作为，但当这支舰队正经对马海峡准备驶向海参崴基地时，遭到东乡平八郎指挥的日本联合舰队的突然而猛烈的攻击。于是，双方在对马海峡和日本海展开了一场大规模海战。东乡平八郎指挥有方，首先集中火力猛打俄国舰队的旗舰，使俄舰各自为战，陷入一片混乱。经过2天激战，俄国舰队除三艘舰只逃往海参崴之外，其余全部覆没。对马海战的结束，宣告了俄国在历时20个月的日俄战争中的彻底失败。1905年9月5日，俄国被迫同日本在朴茨茅斯签订了《日本和俄国和平条约》，即《朴茨茅斯和约》。
日俄战争是帝国主义初期的一场大战。弹丸岛国日本最终能打败陆上强国俄国，不禁令世人刮目相看。分析日本取胜的原因，大致可归纳为以下几个方面：一是鉴于战争潜力明显弱于俄国，从军事、政治、外交等方面进行充分准备，并以速战速决为战争指导思想;二是重视夺取和掌握制海权，先机制敌，突然袭击，从海陆两个战场封锁和歼灭俄国太平洋舰队;三是正确选择战机、登陆地段和主攻方向，同时灵活机动作战，陆海协同作战;四是士气高涨，作战勇敢，指挥官训练有素。如联合舰队司令东乡平八郎曾在英国学习军事，指挥作战谨慎而诡诈;五是内部团结，指挥统一，后方近。
俄国虽出兵百万之众，但最终还是失败了，这与其政治上、军事上的失策是密切相关的。俄国历来把远东看作次要战场，认为自己的战略重心在欧洲。因此，俄国在远东虽有很大野心，但实际上缺乏必要的战争准备。高级指挥官还抱有侥幸取胜心理，对日本的国力和日军作战能力及突然袭击行动估计不足;后方遥远，运输能力低，后勤保障混乱;作战指导上令出多门，内耗大，行动消极，海军避港不出，陆军坐守增援;国内矛盾尖锐，战争又加速了新的革命危机来临，使沙皇专制制度走向坟墓。