6万人，火炮400门，机枪72挺，与此同时，日方以联合舰队封锁了港口，务求一举攻占旅顺筑垒阵地。
从兵力对比来看，日军拥有一倍半的优势，但是在火炮和机枪等重兵器装备上，基本上与守军持平，实力优势并不明显。
时间拖延越久，对日军越不利。
面对沙俄军队经营日久的旅顺堡垒这块难啃的硬骨头，由于形势所迫，日军只能迎难而上。
1904年8月7日，日军发动大举进攻。
首要目标，就是攻占旅顺要塞外围前沿制高点～大孤山和小孤山。
日军以12个营对俄军3个营，双方为争夺这两个战术要点激战了4天，最后俄军大部战死，高地落入日军之手。
由于处于仰攻的不利位置，大孤山上要塞暗堡密布，进攻难度很大，日军为此也付出了3000余人伤亡的惨重代价。
1904年8月10日，沙俄舰队奉阿列克塞耶夫将军之命试图突破封锁，逃往海参崴。
但由于威特赫夫特准备不周，指挥失当，舰队出港之后与扶桑联合舰队正面遭遇，从而爆发了日俄黄海海战。
在炮战中，威特赫夫特将军当场战死，其余舰只被迫缩回基地，只有少部分舰只逃到中立国港口，被解除武装