俄國後方大亂，前方的戰爭依然在繼續。
到1905年2月中，奉天地區日軍在長達100餘公裡的戰線上集結了5個軍，27萬人，1082門炮，500多挺機槍。
大山岩元帥的計劃是：以新到的第3軍、第5軍分別迂迴俄軍兩翼，第1軍、第2軍、第4軍以正面進攻牽制俄軍於沙河地區，並保障第3軍、第5軍的迂迴運動。主攻指向俄軍右翼，由第3軍擔任。
此時，沿沙河一線集結的俄軍成3個獨立的野戰集團：右翼為第2集團軍，正面25公里；中央為第3集團軍，正面20公里；左翼為第1集團軍，正面45公里。
暴露的翼側由獨立部隊掩護。俄軍總兵力達33萬人，炮1266門，機槍656挺。
尼古拉二世被國內此起彼伏的暴亂局勢，攪的頭昏腦脹，他太需要一場大勝仗來挽回聲譽，消弭國內矛盾了，於是，他不斷發電，催促庫羅帕特金發動攻勢作戰。
庫羅帕特金決定在旅順的乃木第3軍北上之前，在沙河一線擊潰日軍主力，這樣就爆發了黑溝臺會戰。
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日俄雙方對比，俄軍在兵力和火炮方面均佔優勢，庫羅帕特金計劃用第2集團軍共10萬人擔任突擊，任務首先是佔領奉天西南約40公里的一個村子，沈旦堡。
庫羅帕特金認為該村是日軍整個陣地的關鍵。而這個方向上的日軍，實力卻異常薄弱，僅以騎兵第一旅團的秋山好古部8000人警戒寬大正面。
二十五日，來攻的俄軍有黑溝臺方面的2個師，沈旦堡方面的1個師，和向日軍左側插過來的米舒欽柯騎兵軍。
結果，被包圍的日軍秋山好古部，率先在戰場上大規模使用了機槍，把衝鋒的哥薩克騎兵打的屍橫遍野。
大山岩十分重視戰況的發展變化，在緊急調動位於後方的第8師立見尚文部，立即奔赴黑溝臺的同時，也從各條戰線抽調可能抽出的兵力，編成臨時預備隊進行反擊。
1月26日至28日，日軍西翼的各部隊進行了浴血奮戰。立見尚文部子彈全部打光，被迫進行了一場世界規模最大的白刃突擊戰，突破了俄軍對秋山旅團的包圍。
1月29日拂曉，以臨時預備隊的第5師，在由柳條口至長灘的西北方向上，分割攻擊敵人陣地，以期各個擊破黑溝臺以南之敵。
又一次，由於庫羅帕特金總司令官缺乏果斷，喪失了千載難逢的好戰機。由於他擔心俄軍第2軍可能會遭到分割包圍，因而沒有積極擴大黑溝臺方面的戰果。
特別是由於日軍部署在中央位置的部隊的牽制活動，進一步增加了作戰正面的危機感，以至幾次拒絕俄軍第2軍司令官的增援要求。
結果，庫羅帕特金不但停止了對黑溝臺方面日軍的進攻，而且下達了撤退的命令。
繼遼陽會戰後，日軍僥倖又度過了一次大危機，豪賭的日本軍隊又一次因為敵人統帥的愚蠢而贏得了勝利。
隨著日軍第3軍的到達，和第5軍的編成，日軍已經集中了25萬人，大山岩決定進攻已經集中在奉天的37萬俄軍，由於日軍主攻方向是俄軍右翼，它要迫使庫羅帕特金把預備隊從右翼調到左翼來。
為此，1905年2月23日，日軍右翼第5軍川村景明部率先從太子河上游地區北進。在第1軍支援下，開始迂迴俄軍第1集團軍右翼。
這一行動，完全出乎庫羅帕特金意料之外，他立即將右翼預備隊42個營（屬西伯利亞第1軍）調去加強左翼，而這正是大山元帥所求之不得的。
1905年2月27日，日第2、第3兩個軍開始迂迴俄軍右翼，實施主要突擊。這一著使俄軍陷入了困境：在綿延約100公里的戰線上，俄軍右翼的預備隊只剩下1個師。
俄國第2集團軍要對付日本2個軍，而且右翼捱打的同時，左翼2個集團軍按兵不動。第2集團軍被迫收縮陣地。此時，庫羅帕特金又決定把預備隊從左翼調回右翼。部隊來回折騰，疲於奔命。
庫羅帕特金決定對迂迴其右翼的日第3軍乃木希典的側後，發動反突擊，為此從左翼2個集團軍抽出若干連、營、團，匆忙編組一支混合部隊，由考爾巴斯統一指揮。
反突擊預定於3月4日開始，3月4日，日第3軍已經接近奉天以北的鐵路線，情況緊急。
但考爾巴斯聲稱部隊沒有完成集中，將原定的反突擊日期推遲到3月5日，當時他指揮的第2集團軍總兵力為8萬人，俄軍進行了幾次毫無效果的血戰。3月7日停止行動。反突擊沒有奏效。日第3軍繼續向奉天以北迂迴。
在此期間，日軍從3月1日起對俄軍左翼也加強了進攻，在俄國第1集團軍抗擊下，進展不大。但3月5日考爾巴斯發動反突擊時，俄軍左翼2個集團軍按兵不動。
3月7日，庫羅帕特金命令這2個集團軍放棄沙河陣地，撤到渾河以北。他採取這個決定，是企圖縮短戰線，抽出部隊加強右翼，並以新的反突擊防止日第3軍前出到奉天以北的鐵路線。
但是，俄軍3月9日對日第3軍的反突擊又沒有奏效，同時，放棄沙河陣地的俄國第1、第3兩集團軍來不及在渾河上構築堅固陣地。
在這種情況下，3月9日，日軍突破俄軍第1集團軍防線，開始從左翼迂迴奉天。同日，日第3軍從右翼迂迴俄第2集團軍，來到該集團軍後方。
這樣，東北俄軍處於被包圍的危險之中。
俄軍總司令庫羅帕特金，不僅在戰略上猶豫不決、舉棋不定，在具體戰術上，也往往朝令夕改、反覆無常，使屬下無所適從。
但是，這個俄軍不合格的總司令，為了幫助日本朋友獲勝，在撤退上，他一向是堅決而果斷的。
可以說，庫羅帕特金總司令最擅長的招數，就是撤退，透過不斷撤退，回報日本人一次次勝利，將失敗留給自己，將勝利讓給朋友，多麼偉大的國際人道主義精神啊！多麼有愛心啊！
在俄法1812年衛國戰爭時，俄國偉大的軍事家庫圖佐夫元帥，透過不斷撤退，拉長法軍補給線，最後反擊，大敗拿破崙。
庫圖佐夫元帥的撤退是為了反擊！庫羅帕特金上將的撤退，只是他娘的單純的撤退！因為害怕被包圍而撤退，因為懦弱而撤退。
在撤退方面，庫羅帕特金總司令，堪稱專家了。
3月9日夜間，撤退專家下令，全軍向鐵嶺撤退。俄軍撤退的情況相當混亂，騎兵先於步兵和炮兵撤退，輜重堵塞了道路，部隊失去指揮，又遭到日軍炮擊，後衛陷入日軍包圍之中。
1905年3月11日傍晚，日第1、第3兩軍在渾河地區會師，此時俄軍主力已逃脫包圍。
但連續作戰、強弩之末的日軍也根本無力追擊俄軍主力，只是將俄軍後衛部隊兩萬多人，圍困在奉天以北的一個小山嶺上。