當北京重建自己的中央政府的時候，日本和俄國在雙城子附近爆發了第一場會戰。在1895年之前，海參崴在俄羅斯帝國的版圖上還是無足輕重的，雖然這是俄國通往太平洋的一座不凍港，但是距離歐洲腹地實在是太遠，這就使得海參崴的地位極為雞肋。
但是甲午戰爭中國的失敗，李鴻章主動向俄國人邀請建立中東鐵路，這就讓海參崴變得有價值起來了，通過西伯利亞大鐵路，海參崴終於和歐洲腹地聯繫上了，因此在1895年俄國終於決定對海參崴進行武裝，使之成為俄國在遠東的軍港。
只是計畫總是趕不上變化，1898年俄國取得了關東州，地理位置更為優良的大連和旅順口，不僅滿足了俄國的軍事需要，還滿足了俄國的商業需求。這樣一來，對於旅順口的要塞化又被提上了日程，於是大量的資金流向了旅順口和大連。
雖然19世紀最後十年俄國經濟發展的極為迅速，但是俄國要花錢的地方實在是太多了，既要發展波羅的海艦隊，又要發展黑海艦隊，還不能落下太平洋艦隊，為了支持太平洋艦隊還得修建一條投資巨大的西伯利亞大鐵路。
所以，海參崴要塞化的進程就不得不放緩了，而且海參崴的要塞化，對海防禦遠超過對陸上的防禦，因為海參崴身後就是俄國的領土，俄國人認為沒有什麼敵人能夠輕易的摸到自己身後來，這同完全坐落在中國人包圍中的關東州是不同的。
雙城子的失守，給了海參崴守軍一記當頭悶棍，他們非常擔憂日軍集結好部隊後就會向著自己發起進攻。因為不斷的抽調兵力南下，海參崴和南烏蘇里地區的守備力量已經回到了10年前，步兵兵力只有21營，其中海參崴佔了7.5營。
日軍從清津一路打到雙城子，擊潰了南烏蘇里地區至少4到5個步兵營，3到4個騎兵連和12門火炮，現在以海參崴為核心的守備力量大約在12營兵力左右，加上海軍的水兵也不過在1.8萬人不到，而海參崴除去軍人的居民數量只有4萬，其中四分之一是中國人和朝鮮人。
圍繞雙城子的俄軍周邊兵力，去掉海參崴和南烏蘇里的守備力量，北面的阿穆爾軍區大約有20營步兵，不過阿穆爾軍區是一個東西方向的狹長區劃，以伯力為中心駐紮的俄軍大約只有4到5營，倒是中東路兩側駐紮的俄軍護路隊有2萬餘人，其中一半在哈爾濱。
於是對於海參崴守軍來說，形勢就變得相當明顯了，如果任由雙城子的日軍繼續攻佔綏芬河等地，那麼就等於是讓日軍關上了援軍來援的通道，到時海參崴就成為了一座孤港。和旅順口、大連位於人口稠密的南滿地區，物資較為充沛不同，海參崴並不是一個能夠自給自足的城市。
1857年俄國移民才開始開拓黑龍江區域，1892年俄國阿穆爾州和濱海邊疆區常住人口達到182602人（軍人除外），俄國人的人口約為其他種族人口的2倍。而此時整個遠東地區，加上外貝加爾地區，俄國居民的數量也就只有56萬，其中外貝加爾地區就佔了一半以上。
雖然西伯利亞鐵路的開通加速了俄國農民向阿穆爾州和濱海邊疆區遷移的速度，但是這些遷移來的人口至少有一半留在了鐵路沿線的城鎮，而不是真的去開發荒地當農民去了，於是中東鐵路的開通帶來的一大後果是，滿洲地區向俄國遠東三省的糧食出口大大增加了，中國人遷移到北滿開墾的數量不斷高漲。
現在日軍截斷了西伯利亞鐵路線，阿穆爾州還能通過水運運輸滿洲的糧食回去，但是南烏蘇里和海參崴的俄國人就麻煩，他們失去了糧食的進口路線，海參崴的存糧並不足以支持退守到海參崴的俄國軍民的長期食用。
因此海參崴守軍幾乎在第一時間就決定要對雙城子的日軍發起反擊，打通海參崴同滿洲及阿穆爾州之間的聯繫。不僅僅海參崴守軍是這麼想的，哈爾濱、伯力的俄軍也是這麼想的，遠東陸軍總司令庫羅帕特金也是這麼想的。
只不過俄軍被日軍分隔為了三處，三方交流不便，因此並沒有達成一個統一的作戰指揮系統，三處俄軍分別對駐紮在雙城子的日軍採取了進攻。其中伯力南下的俄軍是最快的，但其調動的兵力也最少，只有3個步兵營和一個民兵營，大約3000上下，攜帶了4門火炮。
10月3日，伯力南下的俄軍在列索扎沃茨克和日軍第一師團第一聯隊撞上，雙方隨即展開了野戰。伯力俄軍超過一半都是30歲以上的後備兵員，在組織上就弱於日軍，在火力上更是難以和日軍第一聯隊相提並論，日軍第一聯隊攜帶了12門大炮和4挺馬克沁機關槍，俄軍只有在騎兵數量上壓制了日軍。
因此雙方在4日展開了激戰後，第二天俄軍就開始退卻，7日日軍將俄軍驅趕到了塔姆加以北，俄軍一路退到了比金，烏蘇里鐵路沿線的俄國人迅速的向伯力逃亡了，伯力俄軍於是轉入了防禦，自此到戰爭結束都沒有再發起過進攻。
外阿穆爾軍區的參謀長薩哈羅夫將軍，集結了一個旅的兵力從哈爾濱向綏芬河進攻，試圖奪回被日軍所佔據的綏芬河，不過日軍隨即向綏芬河增派了部隊，庫羅帕特金又給薩哈羅夫將軍增派了一個旅和2營炮兵，於是從10月24日開始，俄軍向綏芬河發起了猛烈的進攻。
11月1日，奧保鞏大將親自帶著第四師團主力增援綏芬河，在兵力上形成了對俄軍的優勢，打到11月4日，俄軍後勁不足，而日軍則從兩翼展開了反包圍作戰，薩哈羅夫不得不承認失敗，將部隊撤回到牡丹江以西。
在薩哈羅夫展開對綏芬河進攻的同時，羅贊諾夫也指揮海參崴駐軍對雙城子發起了一次反擊，他並不只是沿著鐵路線進行反擊，還調動了民團武力對朝鮮支線進行了襲擊。田村不得不把第三師團用於護衛後勤線上，然後令第二旅團迎擊海參崴出擊的俄軍。
應該來說，海參崴俄軍的士氣是高昂的，也是日軍覺得相當難對付的對手，中村覺領導的第二旅團一度被俄軍所壓制。但是隨著奧保鞏大將擊退了來犯綏芬河的俄軍後，日軍的士氣頓時大漲，且第一旅團也分兵南下支援，於是在雙城子以南15公里處，日軍和俄軍進行了一場會戰。
11月12日下午，在激戰了6個小時後，渡辺騏十郎大佐突破俄軍左翼陣線，造成俄軍左翼的崩潰，最終俄軍全線動搖了。羅贊諾夫不得不讓俄軍退回海參崴，轉入防禦作戰。
這一連串的戰鬥形成了日俄交戰以來第一場激烈的會戰，俄軍付出了4000餘傷亡，日軍約為3000左右。這場會戰最大的成果就是，日軍在雙城子站穩了腳跟，從陸上切斷了海參崴的外援。
在南方，日本陸軍也取得相當不錯的戰果，黑木男爵率領的第一軍攻下鳳凰城後，就開始佔據千山山脈的各山口，把目標對準了遼陽城，而乃木的第三軍則在得利寺擊潰了行動遲緩的俄軍南下支隊，追擊北上攻下了熊岳和蓋平，對營口和大石橋造成了威脅。
和陸軍的活躍相比，日本海軍則陷入了沉悶期，一方面是俄海參崴艦隊拿著防護巡洋艦當破交艦使用，讓上村支隊相當的無語，因為日本海軍之前並沒有考慮俄軍會用巡洋艦來干破交的活，這完全是大材小用，以至於日本的護航軍艦根本沒法攔阻俄海參崴艦隊的破交行動。
另一方面，雖然日本海軍在前期對俄旅順艦隊取得了不錯的戰果，俄旅順艦隊在和中日的交戰過程中連續損失了2艘戰列艦和4艘巡洋艦，從而使得主力艦下降為5艘戰列艦和2艘巡洋艦，而日本海軍在開戰之前已經從六六艦隊升級為了八八艦隊，雖然德國人扣住了河內號，但這兩年內日本海軍還是向英國和義大利分別購置了2艘戰列艦和2艘裝甲巡洋艦。
因此，此時的日本海軍已經完全壓制住了俄遠東海軍的力量，而在馬卡洛夫陣亡後，俄旅順艦隊也採取了避戰的方式，龜縮於旅順港內不出。日本在彼得堡的間諜傳回了消息，沙皇打算把歐洲艦隊派往遠東來解救遠東艦隊，並奪取東亞的海權。
這顯然是一個不祥的消息，海軍方面都認為，俄旅順艦隊雖然遭到了重創但並沒有完全失去戰鬥力，一旦俄歐洲艦隊抵達東亞，雙方聯合起來的力量就壓倒了聯合艦隊，所以必須要在俄歐洲艦隊抵達東亞之前消滅俄旅順艦隊，這樣聯合艦隊才能全心全意的去對付俄國遠道而來的歐洲艦隊。
但是，海軍面對旅順的海岸炮台也是一籌莫展，於是想出了閉塞作戰的念頭，並試圖以戰列艦炮擊旅順港來摧毀俄軍的抵抗意志。結果就是，二次閉塞作戰都失敗了，且海軍在日常的炮擊旅順港的行動中因為過於大意，海軍以為距離旅順10海里外的地方是不可能有水雷的，結果偏偏俄國艦隊中有人自作主張，把水雷布置在了遠離旅順的地方，戰列艦初瀨和八島號在大意中撞上了水雷沉沒了。
一下子損失了兩艘昂貴的主力艦，海軍甚至不敢把這個消息彙報給國內。山本大臣認為，到了這個時候已經沒有辦法了，應當請求陸軍對旅順口展開攻擊，海軍自己是不能再去進攻這種堅固的軍港了，不管是旅順口或是海參崴。