जब इंपीरियल जापानी सेना (आईजेए) लियाओडोंग प्रायद्वीप पर उतरी, तो जापानी जनरल ओयामा इवाओ ने अपनी सेना को विभाजित कर दिया।लेफ्टिनेंट जनरल नोगी मारेसुके के नेतृत्व में आईजेए तीसरी सेना को दक्षिण में पोर्ट आर्थर में रूसी नौसैनिक अड्डे पर हमला करने का काम सौंपा गया था, जबकि आईजेए पहली सेना, आईजेए दूसरी सेना और आईजेए चौथी सेना लियाओयांग शहर पर जुटेंगी।रूसी जनरल एलेक्सी कुरोपाटकिन ने नियोजित वापसी की एक श्रृंखला के साथ जापानी अग्रिम का मुकाबला करने की योजना बनाई, जिसका उद्देश्य रूस से आने वाले पर्याप्त भंडार के लिए आवश्यक समय के लिए क्षेत्र का व्यापार करना था ताकि उसे जापानियों पर निर्णायक संख्यात्मक लाभ मिल सके।हालाँकि, यह रणनीति रूसी वायसराय येवगेनी इवानोविच अलेक्सेयेव के पक्ष में नहीं थी, जो अधिक आक्रामक रुख और जापान पर त्वरित जीत पर जोर दे रहे थे।दोनों पक्षों ने लियाओयांग को निर्णायक लड़ाई के लिए उपयुक्त स्थल के रूप में देखा जो युद्ध के नतीजे का फैसला करेगा।लड़ाई 25 अगस्त को जापानी तोपखाने की बौछार से शुरू हुई, जिसके बाद लेफ्टिनेंट जनरल हसेगावा योशिमिची के नेतृत्व में जापानी इंपीरियल गार्ड डिवीजन तीसरे साइबेरियाई सेना कोर के दाहिने हिस्से के खिलाफ आगे बढ़ा।रूसी तोपखाने के बेहतर वजन के कारण जनरल बिल्डरलिंग के नेतृत्व में रूसियों ने हमले को हरा दिया और जापानियों ने एक हजार से अधिक लोगों को हताहत कर दिया।25 अगस्त की रात को, मेजर जनरल मत्सुनागा मासातोशी के नेतृत्व में आईजेए 2 डिविजन और आईजेए 12वीं डिविजन ने लियाओयांग के पूर्व में 10वीं साइबेरियन आर्मी कोर से मुकाबला किया।"पेइकोउ" नामक पहाड़ की ढलानों के आसपास भयंकर रात की लड़ाई हुई, जो 26 अगस्त की शाम तक जापानियों के कब्जे में आ गई।कुरोपेटिन ने भारी बारिश और कोहरे की आड़ में लियाओयांग के आसपास की सबसे बाहरी रक्षात्मक रेखा पर पीछे हटने का आदेश दिया, जिसे उसने अपने भंडार के साथ मजबूत किया था।इसके अलावा 26 अगस्त को, आईजेए दूसरी सेना और आईजेए चौथी सेना की प्रगति को दक्षिण की सबसे रक्षात्मक रेखा से पहले रूसी जनरल ज़रुबाएव ने रोक दिया था।हालाँकि, 27 अगस्त को, जापानियों को बहुत आश्चर्य हुआ और उनके कमांडरों को घबराहट हुई, कुरोपाटकिन ने जवाबी हमले का आदेश नहीं दिया, बल्कि आदेश दिया कि बाहरी रक्षा परिधि को छोड़ दिया जाए, और सभी रूसी सेनाओं को दूसरी रक्षात्मक रेखा पर वापस आ जाना चाहिए .यह रेखा लियाओयांग से लगभग 7 मील (11 किमी) दक्षिण में थी, और इसमें कई छोटी पहाड़ियाँ शामिल थीं जिन्हें भारी किलेबंदी की गई थी, विशेष रूप से 210 मीटर ऊँची पहाड़ी जिसे रूसी "केर्न हिल" के नाम से जानते थे।छोटी लाइनें रूसियों के लिए बचाव करना आसान थीं, लेकिन उन्होंने रूसी मंचूरियन सेना को घेरने और नष्ट करने की ओयामा की योजनाओं में बाधा डाली।ओयामा ने कुरोकी को उत्तर की ओर जाने का आदेश दिया, जहां उसने रेल लाइन और रूसी भागने के मार्ग को काट दिया, जबकि ओकू और नोज़ू को दक्षिण में सीधे हमले के लिए तैयार होने का आदेश दिया गया।लड़ाई का अगला चरण 30 अगस्त को सभी मोर्चों पर नए सिरे से जापानी आक्रमण के साथ शुरू हुआ।हालाँकि, फिर से बेहतर तोपखाने और उनकी व्यापक किलेबंदी के कारण, रूसियों ने 30 अगस्त और 31 अगस्त को हमलों को विफल कर दिया, जिससे जापानियों को काफी नुकसान हुआ।अपने जनरलों की घबराहट के कारण, कुरोपाटकिन ने जवाबी हमले की अनुमति नहीं दी।कुरोपाटकिन ने हमलावर बलों के आकार को अधिक महत्व देना जारी रखा, और युद्ध के लिए अपने आरक्षित बलों को प्रतिबद्ध करने के लिए सहमत नहीं हुए।1 सितंबर को, जापानी द्वितीय सेना ने केयर्न हिल पर कब्ज़ा कर लिया था और जापानी प्रथम सेना का लगभग आधा हिस्सा रूसी सीमा से लगभग आठ मील पूर्व में तैत्ज़ु नदी को पार कर गया था।कुरोपाटकिन ने तब अपनी मजबूत रक्षात्मक रेखा को छोड़ने का फैसला किया, और लियाओयांग के आसपास की तीन रक्षात्मक रेखाओं के अंदरूनी हिस्से में व्यवस्थित रूप से पीछे हट गया।इससे जापानी सेना को ऐसी स्थिति में आगे बढ़ने में मदद मिली जहां वे महत्वपूर्ण रेलवे स्टेशन सहित शहर पर गोलाबारी करने की सीमा के भीतर थे।इसने अंततः कुरोपाटकिन को एक जवाबी हमले को अधिकृत करने के लिए प्रेरित किया, जिसका उद्देश्य तैत्ज़ु नदी के पार जापानी सेना को नष्ट करना और शहर के पूर्व में जापानियों को "मंजुयामा" के रूप में जानी जाने वाली पहाड़ी को सुरक्षित करना था।कुरोकी के पास शहर के पूर्व में केवल दो पूर्ण डिवीजन थे, और कुरोपाटकिन ने उसके खिलाफ मेजर जनरल एनवी ओर्लोव (पांच डिवीजनों के बराबर) के तहत पूरी पहली साइबेरियाई सेना कोर और 10 वीं साइबेरियाई सेना कोर और तेरह बटालियन को प्रतिबद्ध करने का फैसला किया।हालाँकि, कुरोपाटकिन द्वारा आदेशों के साथ भेजा गया दूत खो गया, और ओर्लोव के अधिक संख्या वाले लोग जापानी डिवीजनों को देखकर घबरा गए।इस बीच, जनरल जॉर्जी स्टैकेलबर्ग के नेतृत्व में पहली साइबेरियाई सेना कोर कीचड़ और मूसलाधार बारिश के बीच लंबे मार्च से थककर 2 सितंबर की दोपहर को पहुंची।जब स्टैकेलबर्ग ने जनरल मिशचेंको से अपने कोसैक के दो ब्रिगेडों से सहायता मांगी, तो मिशचेंको ने कहीं और जाने के आदेश होने का दावा किया और उसे छोड़ दिया।मंजुयामा पर जापानी सेना का रात का हमला शुरू में सफल रहा, लेकिन भ्रम की स्थिति में, तीन रूसी रेजिमेंटों ने एक-दूसरे पर गोलीबारी की, और सुबह तक पहाड़ी जापानी हाथों में वापस आ गई।इस बीच, 3 सितंबर को कुरोपाटकिन को आंतरिक रक्षात्मक रेखा पर जनरल ज़रुबायेव से एक रिपोर्ट मिली कि उनके पास गोला-बारूद की कमी हो रही है।इस रिपोर्ट के तुरंत बाद स्टैकेलबर्ग की एक रिपोर्ट आई कि उसके सैनिक जवाबी हमला जारी रखने के लिए बहुत थक गए थे।जब एक रिपोर्ट आई कि जापानी प्रथम सेना लियाओयांग को उत्तर से काटने के लिए तैयार है, तो कुरोपाटकिन ने शहर छोड़ने का फैसला किया, और उत्तर में 65 किलोमीटर (40 मील) दूर मुक्देन में फिर से इकट्ठा होने का फैसला किया।रिट्रीट 3 सितंबर को शुरू हुआ और 10 सितंबर तक पूरा हुआ।