，已经决定采取加强警戒的补充措施，但是还没开始执行。夜间不打开防雷网，却以军舰上的探照灯把内港的出入口照得通明。
总督阿列克塞耶夫及其亲信知道日俄谈判破裂的消息，但没有采取应变措施。直到日军偷袭旅顺前几小时，舰队参谋长威特赫夫特将军还说“战争打不起来”。
此时，俄国太平洋舰队分成了三部分。主力由斯塔克海军上将指挥停泊在旅顺口。此外，在海参崴还有一支埃森海军少将指挥的分舰队，拥有“狄安娜”号和“鲍卡迪尔”号两艘巡洋舰以及数艘驱逐舰。在朝鲜的仁川港内则停泊着俄国的“瓦良格”号和“高丽人”号两艘巡洋舰。
东乡平八郎派出上村彦之丞海军中将率领第二支队北上，防备俄国海参崴舰队的出击，派出羽重远中将率第三支队在朝鲜海岸附近负责接应，派瓜生外吉中将指挥六艘巡洋舰到仁川攻击“瓦良格”与“高丽人”，其余的联合舰队主力，则由东乡平八郎亲自指挥，前往旅顺口偷袭。
5月4日晚上九点三十分钟，日本舰队来到了旅顺口港外。此时，俄国太平洋舰队毫无防备。实际上，日俄之间的外交谈判已经正式宣告破裂，日本人已经从旅顺开始撤侨。
面对着这么多明显的战争迹象，俄国远东总督阿列克谢耶夫与太平洋舰队司令斯塔克竟然是视若无睹，根本就没放在心上，完全没有采取任何加强战备的措施。
午夜时分，一队日本鱼雷艇偷偷摸进了旅顺口港内。停泊在港口外围的佩尔斯维特号战列舰首先察觉情况不对，于是立刻打开探照灯搜索。日本鱼雷艇见自己被发现了，便立即射出了鱼雷。结果佩尔斯维特号号战列舰和它附近的帕拉达号巡洋舰都被击中。舰队的旗舰皇太子号也不幸被打中了一枚鱼雷。
鱼雷的轰鸣声和俄国军舰胡乱还击的炮声传到了岸上，斯塔克将军等人丈二和尚摸不着头脑，有人说是军舰在鸣放礼炮，有的则说是军舰在演习，直到有人来报告日舰来袭，众人这才大吃一惊，斯塔克将军登时呆若木鸡。
天亮以后，东乡平八郎指挥着舰队主力企图一举杀进去全歼俄国舰队，不过旅顺口的要塞经过大清与俄国两代修缮，毕竟异常坚固。岸上的炮台迅速开火，俄国军舰也纷纷开炮迎击，日本舰队见讨不到便宜，只好悻悻而去。
在朝鲜仁川的战斗则是压倒性的胜利，俄国两艘军舰根本就不是日本军舰的对手，最终被逼无奈，只好自沉海底。
对于自家舰队被日本人偷袭的消息，俄国的一众高官们相当的愤怒，尤其是尼古拉二世更是如此。
至于外交大臣拉姆斯道夫，第二天更是如同吃了苍蝇一般难受的，接到日本大使岩濑和雄递来宣战书。对于岩濑和雄辩解这是因为电报机坏了，才延误了宣战书送达的言论，拉姆斯道夫一脸鄙视的说道。贵国无耻的言论相当令人作呕，我国会让贵国付出代价的。
至此，日俄战争全面爆发。