国发出最后通牒，并宣布断绝日俄外交关系。与此同时，日本联合舰队在司令官东乡平八郎海军中将的指挥下秘密出发，2月8日夜，日本联合舰队偷袭了停泊在中国旅顺港内毫无准备的俄国太平洋舰队。9日，日巡洋舰队袭击朝鲜仁川，迫使停泊于此处的两艘俄舰自沉，10日，日俄两国政府分别相互宣战，日俄战争正式开始。
旅顺位于我国辽东半岛西南端，四周丘陵环绕，与南面的胶东半岛像两只手臂拱卫着渤海湾，战略地位十分重要。俄国太平洋分舰队主力常驻该地。2月8日午夜，东乡平八郎指挥日本联合舰队突然发起袭击，发射多枚鱼雷，重创俄军三艘战舰。此时，俄军才反应过来，太平洋第一分舰队司令O·V·斯塔尔克海军中将命令各舰生火起航，海岸炮台也开始组织向日舰还击。由于旅顺港内水浅，较为狭窄，只有一个宽150米的出海口，日舰难以排开队形组织有效的火力，遂被迫退去。斯塔尔克海军中将担心误中埋伏，下令各舰不得追击，避港不战，固守旅顺要塞。战争一开始，俄军就将制海权拱手让给了日军。
日本联合舰队对旅顺的偷袭虽然在战术上取得了成功，但是远没有达到重创俄太平洋舰队的目的。由于日本要在朝鲜和中国东北作战就必须通过海路运兵，对于俄太平洋舰队来说，几乎毫无战斗力的日本运兵船无疑是极好的靶子，为了维系陆上作战的生命线，东乡平八郎决定通过自沉船只堵塞旅顺港的出海口。从2月9日到3月初，联合舰队先后组织了三次沉船作战，但由于俄军海岸炮台的封锁，船只没能自沉在指定海区，对旅顺的封锁作战失败。
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。马卡罗夫是俄国著名海军将领，他撰写的《论海军的战术问题》在西方海军界久负盛名，他还是一名水雷战专家，在俄土战争中他指挥的“康斯坦丁”号战舰击沉击伤多艘敌舰。马卡罗夫将军一上任立即采取了一系列防范措施，同时要求舰队主动出击，重新夺取制海权。他在了解海区及舰船和要塞情况的基础上，决定在辽东半岛东部沿海水域布设水雷，防止日军从那里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，马卡洛夫和649名官兵葬身鱼腹。至于这枚水雷是俄国太平洋分舰队布下的还是日本联合舰队布下的，至今仍是一个谜。总之，水雷战出身的马卡罗夫将军最终还是战死在水雷战中。新任司令威特盖夫特认为太平洋分舰队不足以与日本联合舰队一战，而凭借旅顺要塞可以保障舰队的安全，以等待波罗的海舰队的到来，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。