大日本帝国陸軍（IJA）が遼東半島に上陸したとき、日本の将軍大山巌は部隊を分割した。乃木希典中将指揮下の日本陸軍第3軍は南のポート旅順にあるロシア海軍基地を攻撃する任務を与えられ、一方日本陸軍第1軍、日本陸軍第2軍、日本陸軍第4軍は遼陽市に集結することになっていた。ロシアのアレクセイ・クロパトキン将軍は一連の計画的撤退で日本の進撃に対抗する計画を立て、十分な予備兵力がロシアから到着するまでに必要な時間の間領土を交換し、日本軍に対して決定的な数的優位を与えることを意図していた。しかし、この戦略は、より攻撃的な姿勢と日本に対する迅速な勝利を推進していたロシア副王エフゲニー・イワノビッチ・アレクセーエフには好意的ではなかった。双方とも、遼陽は戦争の勝敗を決する決戦に適した場所とみなした。戦いは8月25日に日本軍の砲撃で始まり、続いて長谷川義道中将率いる近衛師団が第3シベリア軍団の右翼に対して前進した。この攻撃はビルダーリング将軍指揮下のロシア軍が主にロシアの砲兵力の優位性により敗北し、日本軍は千人以上の死傷者を出した。8月25日夜、日本陸軍第2師団と松永正敏少将率いる日本陸軍第12師団は、遼陽東方でシベリア第10軍団と交戦した。「北口」と呼ばれる山の斜面周辺で激しい夜戦が起こり、8月26日の夕方までに日本軍の手に落ちた。クロパチンは大雨と霧に紛れて、予備兵力で強化した遼陽を囲む最外周の防衛線への撤退を命じた。また8月26日、日本陸軍第2軍と日本陸軍第4軍の前進は、ロシアのザルバエフ将軍によって南の最も外側の防衛線の手前で阻止された。しかし8月27日、日本軍の驚きと指揮官たちの驚愕に、クロパトキンは反撃を命令せず、代わりに外側の防衛線を放棄し、全ロシア軍が第2防衛線に後退するよう命令した。 。この線は遼陽の南約 7 マイル (11 km) にあり、厳重に要塞化されたいくつかの小さな丘が含まれており、最も注目に値するのはロシア人に「ケルン丘」として知られる高さ 210 メートルの丘です。戦線が短い方がロシア軍にとって防御は容易だったが、ロシア満州軍を包囲して破壊するという大山の計画には影響した。大山は黒木に北へ向かい、そこで鉄道線とロシア軍の逃走路を遮断するよう命じ、奥と野津は南への直接正面攻撃の準備を命じた。戦闘の次の段階は8月30日に始まり、日本軍の全前線での攻撃が再開された。しかし、やはり優れた砲兵力とその広大な要塞により、ロシア軍は8月30日と8月31日の攻撃を撃退し、日本軍に多大な損害を与えた。またも将軍らを驚かせたのだが、クロパトキンは反撃を許可しなかった。クロパトキンは攻撃軍の規模を過大評価し続け、予備軍を戦闘に投入することに同意しなかった。9月1日、日本軍第2軍はケアンヒルを占領し、日本軍第1軍の約半数がロシア戦線の東約8マイルのタイツ川を渡った。そこでクロパトキンは強固な防衛線を放棄することを決意し、遼陽を取り囲む3つの防衛線の最も内側に整然と後退した。これにより日本軍は、重要な鉄道駅を含む都市を砲撃できる範囲内にある位置まで前進することができた。これにより、クロパトキンはついにタイツ川を渡って日本軍を壊滅させ、市の東にある日本人に「万寿山」として知られる丘を確保することを目的とした反撃を許可した。黒木軍は市の東に完全な師団を2つしか持っていなかったので、クロパトキンは第1シベリア軍団と第10シベリア軍団の全軍団、およびNV・オルロフ少将指揮下の13大隊（5個師団に相当）を彼に対抗させることを決定した。しかし、クロパトキンが命令を持って送った使者は行方不明になり、数で勝るオルロフの兵は日本軍師団を見てパニックに陥った。一方、ゲオルギイ・シュタッケルベルク将軍指揮下の第1シベリア陸軍軍団は、泥と豪雨の中の長い行軍で疲弊しながら9月2日午後に到着した。シュタッケルベルクがミシチェンコ将軍にコサックの2個旅団に援助を求めたとき、ミシチェンコはどこかに行くよう命令があると主張し、シュタッケルベルクを見捨てた。万寿山への日本軍の夜襲は当初は成功したが、混乱の中でロシアの３個連隊が互いに発砲し、朝までに万寿山は日本の手に戻った。一方、9月3日、クロパトキンは内側防衛線のザルバエフ将軍から弾薬が不足しているとの報告を受けた。この報告のすぐ後にシュタッケルベルクは、部隊が疲労しすぎて反撃を続けることができないと報告した。日本軍第一軍が遼陽を北から遮断する準備ができているとの報告が届いたとき、クロパトキンは都市を放棄し、さらに65キロ北にある奉天で再集結することを決定した。撤退は9月3日に始まり、9月10日までに完了した。