早在日俄开战之初，俄国政府便决定从其波罗的海舰队和黑海舰队抽调舰只，编组"太平洋第二分舰队"，开往远东增援。由罗日杰斯特文斯基海军中将指挥的这支混合舰队，拥有38艘战舰，其中包括12艘战列舰、8艘巡洋舰、10艘驱逐舰和8艘辅助舰。但这是一支仓促拼凑而成的舰队，有几艘战列舰尚未完全建成就提前下水，边航行边安装。官兵素质低下，有的甚至还未通过基础训练。舰队的通信联络依靠德国制造的无线电台，在德国技术人员撤走后，电台形同虚设。
1904年10月15日，俄国的增援舰队主力从波罗的海出发，经英吉利海峡南下，随后分两路，较大的舰只绕行非洲好望角，较小的舰只穿地中海、红海。由于缺乏沿途补给基地，舰队只得在海上加煤，有机会便尽可能多装。而超载不仅影响航速，而且使舰上卫生条件恶劣，官兵非战斗减员严重，直至舰队司令、副司令都患重病。到1905年1月9日，两路舰只会合于印度洋马达加斯加。3月16日，离开马达加斯加，横跨印度洋入太平洋。4月5日，穿过马六甲海峡。5月14日，离开槟绘湾北上，拟沿最短的航线，从对马海峡驶向海参崴基地。
在俄国舰队东调的过程中，日本联合舰队进行了充分的迎战准备。东乡平八郎命令舰队抓紧进行维修保养，并给水兵休假，养精蓄锐。1905年2月后，全体官兵归队开始进行战斗演练。东乡判断俄国增援舰队很有可能通过对马海峡北上海参崴。因此日本舰队的主力集结在对马海峡附近和日本沿海。同时，在俄国舰队有可能经过的部分海上通道上布设了水雷，还严密组织监视，形成了一个纵深达225公里的庞大的预报网。
5月27日，俄国舰队通过对马海峡，一场空前规模的大海战随即爆发。
当日晨，罗日杰斯特文斯基发现了日本哨舰的行动，立刻下令舰队由行军队形转换成战斗队形，全舰队成单纵阵。12时许，他判断日本舰队可能以横队队形前来攻击，遂命令俄国舰队再变成横队队形。舰队正在进行复杂的机动动作，他担心其战斗队形过早被敌人发现，忽然又下令全舰队恢复行军队形。如此张皇失措、临阵多变，再加上各舰航速不一，致使俄国舰队阵形陷入混乱。
恰在这时，13点40分左右，东乡平八郎率领的日本联合舰队主力成纵阵出现在俄舰队的右前方。罗日杰斯特文斯基见状再令俄舰队成战斗队形(单纵阵）。东乡则命日舰在距8000米处突然左转舵，进行违反常规的"敌前大回头"，整个舰队划了一个"U"字形。东乡此举极具冒险性，它使日舰一时间处于俄舰火力的严重威胁之下，但这时俄舰也正处于变阵的混乱之中，未能抓住这稍纵即逝的良机。
日舰在完成"U"字型大转弯后，开始与俄舰队平行前进。日舰队的平均航速约高出俄舰队2节，东乡利用这一优势，令舰队加速前进，并横转舵，抢占了"T"字横头阵位，集中火力猛攻俄国舰队的旗舰。在日舰优势火力的攻击下，约半个小时后，俄旗舰"苏沃洛夫"号受重创被迫退出战斗，罗日杰斯特文斯基本人也负重伤，不省人事(后被俘）。俄舰队的其他几艘旗舰也相继被击沉击伤，失去指挥。
俄国舰队在极度被动的情况，多次想摆脱截击的日舰，但都因航速慢而未得逞。在持续的混乱中，俄"亚历山大三世"号战列舰又被击成重伤而退出战斗。16时许，海上起雾，能见度差，双方战列舰队一度脱离接触，但两国巡洋舰队仍在偏南海域进行激战。18时半，俄国战列舰队开赴该域参战。涅博加托夫少将接管了舰队的指挥权，下令舰队向海参崴方向前进。
入夜之后，东乡又命37艘鱼雷艇和21艘驱逐舰对俄国舰队实施重雷攻击。28日晨，俄舰在逃往海参崴的途中再遭日本舰队的围攻。10时，俄舰上弹药即将告罄，涅博加托夫在绝望中被迫打出旗语，向日本投降。
在对马大海战中，俄国的12艘战列舰有8艘沉没，4艘被俘；8艘巡洋舰有4艘被击沉或自沉，3艘被中立国扣留，仅1艘逃走；9艘驱逐舰有3艘被击沉，1艘被俘，3艘被扣，2艘逃回海参崴。俄国海军官兵阵亡5045人，伤800人，被俘5917人，另有1862名官兵被中立国扣留。相反，日本在这场海战中仅损失了几艘驱逐舰和鱼雷艇，有几艘巡洋舰受伤，官兵伤亡共700余人。
日本海大海战是世界海战史上一次大规模的海上决战。俄国海军在此战中所损失的军舰，包括辅助舰只在内总吨位达20多万吨，比第一次世界大战中著名的日德兰海战双方损失的总和还要大。
日本海大海战之后，俄国国内的矛盾加剧。尼古拉二世对于赢得战争最后胜利完全丧失了信心，他急于从战争中摆脱出来，以便全力应付国内的政治危机。日本的战争潜力本来有限，一年多的战争伤亡达27万人，政府财力也难以承受，因而亦不愿再继续打下去。以美国为首的欧美列强既不希望沙皇政府垮台，又急欲插手日俄和谈以便向中国东北扩张其势力。在此情况下，由美国总统西奥多.罗斯福出面调停，日俄双方经过激烈的讨价还价，最后于1905年9月5日签订了《朴茨茅斯和约》。至此，日俄战争正式结束。
《朴茨茅斯和约》规定：俄国承认朝鲜是日本的独立势力范围；双方同时从中国东北撤军，但被租借的辽东半岛地区除外；俄国将包括旅顺、大连在内的辽东半岛的租借权，以及由长春至旅顺的南满铁路的租借权一并转让给日本；以北纬50度为线界，俄国将萨哈林岛南部和邻近该岛的岛屿全部割让给日本。显然，这个条约是帝国主义间重新划分殖民势力范围的条约。沙皇俄国由于在战场上打了败仗，遂以朝鲜和中国东北做交易，换取免于对日本的战争赔款，而这些又都是背着朝鲜和中国这两个主权国家进行的。
日俄和约使日本基本实现了对俄作战的目的。日本由此获得了独霸朝鲜的绝对权力，并把辽东半岛纳入其势力范围。正如参加日俄间调停的美国总统罗斯福所说的："日本博得了令人惊异的胜利，取得了显著的报酬。日本获得了对满洲及韩国的驾驭权，取得了旅大和库页岛南部。又因为击败俄国的海军而自然地拥有强大的海军力量，在太平洋内除英国之外，造成了任何国家也难以匹敌的优势。"如果连同在甲午战争中割占的台湾和这次割占的朝鲜和库页岛南部，日本共计取得了相当于其国土面积76％的殖民地，已初步形成为一个军事殖民帝国。
日俄战争对俄国是一个沉重打击。沙皇政府耗费巨资进行这场战争，官兵伤亡达27万人，对它的经济、军事力量都有一定的削弱。特别是俄国的海军，由于日本海大海战的失败，几乎在一夜之间便从世界海军强国的第3位跌落到第6位，被美、德、日三国超过。战争的失败还迫使它在对远东的扩张之中实行退缩，从而使列强在东北亚的争夺出现了一个新的均势。此外，沙皇在远东军事冒险的惨败，还引起了俄国各族人民的愤怒，加速了俄国第一次资产阶级民主革命的爆发。
日俄战争是世界从自由资本主义向帝国主义过渡时期的最重要的一场战争。在这场战争中，日俄双方军队都采用了大量的新的军事技术，作战样式和战略战术也都有了新的变化，给世界近代军事学术史增添了新的内容。
日俄战争中，无论是日军还是俄军，都使用了许多前所未有的新式武器装备和军事技术。弹仓式自动步枪成为两国陆军参战部队的制武装备，速射炮和机关枪被广泛使用，还出现了真正近代意义上的迫击炮。由于新式火炮性能的改良，火炮开始成为陆军火力中的决定性因素，步兵火力的作用有所减削，特别是在超过600码距离的范围是如此。机枪的杀伤威力给时人留下了深刻的印象，因而也越来越受到两国军队的重视。日军在旅顺争夺战中的大量伤亡就是要塞中俄军的机枪所造成的。俄军司令库罗巴特金称："机关枪的价值现在是变得如此的巨大，使我们感到不可一时无此君。"俄军为迷盲日军，首次在陆地和海口广泛使用了远距离探照灯，直径达1.5～3米的玻璃抛物面能将强光束反射到很远的地方，既能发现敌人，又可干扰敌人的射击瞄准。为校正炮兵射击和观察敌人，俄军还首次使用了系留气球。新的通信工具如电报、电话被广泛使用，无线电报进入战场实用阶段。
日本海大海战中，日本的庞大预报网就是靠无线电报联系的。在交通运输工具方面，俄国通过西伯利亚铁路进行长时间、大规模的人力和装备运输，写下了许多新的记录。
在海军装备中，战列舰成为两国海军舰队的灵魂和主力，而驱逐舰等新舰种也被广泛使用，并发挥了其特有的作用。此外，还出现了布雷潜艇等新舰种。
战役是介于战争和战斗之间的一种特有的作战样式，它在古代便已开始萌芽，但真正现代意义的战役作战样式的出现，日俄战争是一个显著的标志。
在日俄战争中，双方各动员了100多万人参战，在战场上对峙的集团军多达8个以上。在这种情况下，作战行动往往同时在几个相距较远而又相互联系的方向上进行，具有宽正面和大纵深的特点。例如，在奉天会战中，双方的8个集团军所展开的正面竟宽达150公里。近代通信技术的发展，又为这种不同方向的战斗提供了相互联络、统一指挥的技术保障，使之成为一个有机的整体。自此以后，战役作为一种作战样式，基本上可以定义为：一个乃至数个集团军的部队，展开在几十或几百公里的宽大正面和纵深上，根据统一的企图和计划，所实施的协调一致的并互相联系的一系列交战、战斗和突击的总和。这种作战样式后来对第一次世界大战产生了极大的影响。
由于战争中新式武器的运用和火力的增强，日俄战争中陆军的攻防战术两方面都发生了重要变化。
防御战术的变化，最突出地表现在阵地战防御方面。野战防御工事的出现是在1853年的克里木战争中。这次日俄战争，日军火力的猛烈使俄军在进行防御时，对阵地的编成、工事的构筑越来越重视，显现出几个新的特点：首先，出现了由掩体、掩蔽所、堑壕和交通壕组成的有防御纵深的野战阵地。
俄军旅顺要塞阵地防御体系共由两道防御围廓、6道阵地组成。从远接近地第一道阵地到要塞筑垒地域，纵深达到60公里。在几次大的会战中，俄军都使用了比较完善的多层野战阵地，在第一道阵地上，还通过配置预备队的办法建立起3～4公里的防御战术纵深。其次，为了防止日军惯常使用的翼侧攻击、迂回、包围等战术，俄军的野战防御阵地将正面拉得很宽，出现了前所未有的宽正面防御阵地体系。奉天会战时俄军的防御阵地正面宽达150公里，辽阳会战时也有75公里。在一般情况下，俄军一个步兵师的防御地带可达5公里宽。再次，俄军的野战防御阵地还具有火力强的特点。不仅构筑了数量众多的土木工事，设置了铁丝网之类的障碍器材，而且在阵地上配置了数量较多的火炮、机枪，使阵地变成了一道难以逾越的火力壁垒。正因为如此，才造成了日军官兵的大量伤亡。
在进攻战术方面，俄军强大的防御火力同样促使常处于进攻地位的日军做了许多变革。第一，日军在每次大的攻坚战斗开始之时，都要对俄军防御阵地实施长时间的、高强度的火力准备，以破坏俄军的防御工事，减杀俄军的兵力兵器，打乱俄军的防御部署。第二，日军步兵采用疏开队形接敌，以尽量减少俄军炮火所造成的伤亡。当进入机枪和步枪火力范围内时，散兵队形成为步兵战斗队形的主要样式。第三，在战术手段上，进攻部队开始重视利用地形和进行近迫作业，力图隐蔽地接近敌人。更加注意采取翼侧攻击、迂回包抄等战法。夜战使用也更加频繁。第四，炮兵掌握了从遮蔽阵地进行射击以及集中射击的战术手段。随着新的通信技术的采用，形成了集团军集中指挥炮兵的战术原则。
日俄战争再一次明确地显示出制海权的重要。日军在这场战争中的整个战略首先就是建立在争夺制海权这一基点之上的。它在初战时偷袭旅顺，接着又发动旅顺闭塞作战，后来更是与俄军展开长时间的旅顺争夺战，其核心宗旨都是出于争夺制海权。而俄国也正是由于未能取得制海权，而无法有效地抗击日军实施登陆作战，使整个战局陷于被动。俄军在争夺制海权方面所犯的一个严重错误，是没有处理好要塞与舰队的关系，过分重视要塞的作用，而把舰队当作要塞的附庸。美国的海军理论家马汉将这种作战法称之力"要塞舰队"思想。它给海军作战理论的发展，提出了反面的教训。
日俄战争还证明大口径远程舰炮是舰队的主要攻击性武器，战后各国有鉴于此，竞相展开以大型战列舰为主要内容的海军军备竞赛，海军由此进入了"舰队决战"和"巨舰大炮主义"时代。此外，日本海军在日本海大海战中所采用的"T"字型战术，以及日俄双方所进行的海上夜战等，都对后来海军作战理论的发展产生了相当的影响。
正因为日俄战争表现出了在军事学术上与以往任何一次战争都不相同的特有价值，使军事学术有了新的发展变化，所以，这一场战争刚一结束，各国军事理论界便竞相研究，形成了一股"日俄战争热"。
联系客服
