Героичната епопея на отбраната на руската военноморска база в Китай започва през май 1904 година. До началото на войната царското правителство няма време да подготви "Порт Артур" за отбрана. Независимо от това, под ръководството на военния инженер генерал-лейтенант Роман Кондратенко, "Порт Артур" се превръща в пълноценна крепост, която в продължение на почти година устоява срещу 200-хилядната японска армия под командването на генерал Ноги Марeсуке, пише "Российская газета".
Причината за това е високата военна подготовка на руските войници и моряци, както и използването на технически иновации. По време на обсадата широко се използват нови видове оръжия: минохвъргачки, скорострелни гаубици, картечници "Максим", електрически огради с бодлива тел, ръчни гранати. Смята се, че "Порт Артур" е родното място на ново оръжие - минохвъргачка, която е направена от мичман Власев и капитан Гобято. За първи път в отбраната се използва радиоелектронна борба.
При "Порт Артур" руската армия започва масово да използва снайперисти. Британският журналист Норигард, който живее в японски военен лагер, пише: "Ако те забравеха поне за минута и си пoдаваха главите от окопа, бяха обстрелвани и често убивани на място, тъй като руснаците назначиха най-добрите си стрелци за това".
Гарнизонът на крепостта отблъсква с големи щети настъпващите три щурма. Независимо от това, генерал Ноги, след като получава подкрепления, назначава общо настъпление по цялата линия на фронта в края на ноември. Според историка Антон Керсновский ударът е съсредоточен в две посоки на Източния фронт, стигайки до отчаяни, неистови сражения при планината Високая, където се води деветдневна битка. Щурмът е отблъснат.
Тогава генерал Ноги решава да се изпълни нощна атака. В боя влизат 3100 доброволци, потомци на Ронин и други самураи. За да се разграничат от руснаците през нощта, японците се обличат в бяло. В нощта на 27 ноември "белият отряд" под командването на генерал Накамура, се събира в Кумиренския редут, нахлува без изстрел, завладява позициите на Курганската батарея и се мести в тила на Източния фронт. Обаче неочаквано 80 руски моряци, начело с лейтенант Мисников, ги контраатакуват по фланга. В резултат на битката британският журналист Норигард пише за героичното дело на руските моряци: "И двете страни се сражаваха неистово, особено руснаците, които нападнаха с безпрецедентна смелост. Никой не можеше да устои на яростната им атака. Генерал Накамура беше тежко ранен, подполковник Окуба беше убит, а над хиляда войници са извън строя".
Въпреки героизма на гарнизона, генералите Фок и Стесел предават крепостта на 5 януари 1905 година. Загубите на японската армия - 100 000 души - угнетяват генерал Ноги и през 1912 г. той се самоубива. Барон Стесел през 1908 г. е осъден на смърт за предаването на "Порт Артур" и лишен от всички награди и звания. Въпреки това Николай II заменя екзекуцията с девет години тежък труд и през 1909 г. помилва бившия генерал.