25 июля установленные на Волчьих горах японские 120мм батареи впервые открыли огонь по порту и его бассейнам. Броненосцы «Пересвет», «Победа» и «Ретвизан» ответили обстрелом предполагаемых мест установки осадных орудий, но подавить их огонь не смогли. В 16 час. 15 мин. во флагманский «Цесаревич» попали два снаряда, один из которых поразил адмиральскую рубку. Контр-адмирал В.К. Витгефт и старший флаг-офицер его штаба лейтенант М. А. Кедров получили лёгкие ранения. Из находившихся рядом матросов один был убит и двое ранены.
27 июля в «Пересвет» попали два японских снаряда, а в «Ретвизан» - семь. Один из последних сделал подводную пробоину в носовой части броненосца, принявшего 400 т воды. Это повреждение было наскоро заделано железом и деревом, потому что эскадра экстренно готовилась к выходу в море, назначенному на 28 июля.

Оперативный план С.О. Макарова предусматривал подготовку к генеральному сражению с японским флотом. Для обеспечения успеха этого сражения предполагалось ускорить ремонт «Цесаревича» и «Ретвизана», а также присоединить Владивостокский отряд. Командовать отрядом С.О. Макаров послал контр-адмирала К.П. Иессена, которому поставил задачи отражения десантов на северо-востоке Корейского полуострова и демонстрационных действий у берегов Японии для отвлечения противника. При благоприятной обстановке Иессен должен был прорваться в Порт-Артур.
В ожидании генерального сражения С.О. Макаров предполагал установить господство русского флота в водах северной части Жёлтого моря, для чего активизировать действия его главных сил. Выходы флота в море в полном составе были также необходимы для повышения уровня эскадренной выучки. При попытке японцев высадить десант на Квантуне командующий флотом собирался вступить с ними в сражение при любом соотношении сил. В других случаях адмирал предпочитал бой только в благоприятной обстановке: при обнаружении части сил противника, либо под прикрытием береговых батарей Порт-Артура.
С.О. Макаров настаивал на усилении флота отрядом контр-адмирала А.А. Вирениуса, которого война застала в Красном море, а также миноносцами типа «Циклон» и моторными минными катерами. Миноносцы он предполагал разобрать и перевезти по железной дороге, а минные катера срочно заказать в одной из иностранных фирм. В этом вопросе С.О. Макарова поддержал главнокомандующий всеми морскими и сухопутными силами адмирал Е.И. Алексеев. Однако их надежды не оправдались: отряд А.А. Вирениуса решением генерал-адмирала был возвращён на Балтику, вопрос перевозки миноносцев утонул в бюрократической переписке, а катера были заказаны с опозданием...
С.О. Макаров застал в Порт-Артуре крайне сложную обстановку и был вынужден расплачиваться за чужие просчёты. Против двадцати броненосцев и крейсеров X. Того в Жёлтом море он имел всего девять. «Цесаревич» и «Ретвизан», снятый с мели 24 февраля, исправлялись с помощью деревянных кессонов, подведенных под пробоины. Они могли вступить в строй не ранее, чем через три месяца и то благодаря приезду в Порт-Артур 189 мастеровых Балтийского завода во главе с талантливым корабельным инженером Н.Н. Кутейниковым. Несколько быстрее продвигался ремонт стоявшей в доке «Пал-лады». Состояние эскадренных миноносцев оставляло желать много лучшего. В марте 1904 г. в строй вступили «Страшный» и «Стройный», из 23 единиц в готовности к выходу в море находились не более трети. Организационные и технические мероприятия, проведённые по распоряжению командующего флотом, имели некоторый успех: в конце марта с эскадрой выходили 13 эскадренных миноносцев...
В остальном наместник поддерживал С.О. Макарова, ограничиваясь общими директивами о сбережении сил до исправления повреждённых броненосцев или до усиления флота балтийским подкреплением. Макаров и сам хорошо понимал, что рисковать судьбой генерального сражения можно только при благоприятном соотношении сил: «....благоразумие подсказывает, - писал он Е.И. Алексееву 27 февраля, - что теперь ещё рано ставить всё на карту...». 9 Сознавая опасность дальней разведки немногочисленными крейсерами, командующий флотом возлагал определённые надежды на ближнюю ночную разведку эскадренными миноносцами, которые могли внезапно атаковать противника...
Всего за время его командования главные силы флота выходили из Порт-Артура шесть раз, при этом выход осуществлялся в одну полную воду, что до войны считалось невозможным. Походы сопровождались маневрированием: флот осваивал «Инструкцию для похода и боя», которая явилась своеобразным прообразом Боевого устава, дополнив тактическими рекомендациями «Морской устав» издания 1899 г. В походе 13 марта к островам Мяо-Тао крейсер «Новик» под командованием Н.О. Эссена и эскадренные миноносцы уничтожили японский пароход «Ханиен-Мару» и взяли в плен его экипаж. Не всё происходило гладко: тогда же, 13 марта «Пересвет» столкнулся с «Севастополем» и нанёс последнему повреждение кормы и винта. Но интенсивная подготовка флота, активность и энергия командующего внушали уверенность в успехе...
Вторая бомбардировка японским флотом Порт-Артура, предпринятая утром 9 марта, была сорвана не только ответным - «перекидным» огнём «Ретвизана» и «Победы», но и неожиданным для противника выходом российского Тихоокеанского флота в море. К 10 час. 30 мин. во главе с С.О. Макаровым (флаг на «Аскольде») на внешнем рейде оказались 7 броненосцев и крейсеров. Вице-адмирал X. Того с присоединением прервавших бомбардировку броненосцев «Ясима» и «Фудзи» (снаряд «Ретвизана» упал в 4 м от его носа) имел 18 кораблей. Однако японский главнокомандующий не решился атаковать русский флот, маневрировавший под прикрытием береговых батарей, и отступил.
Неудача бомбардировки ускорила подготовку второй закупорочной операции японцев, проведенной в ночь на 14 марта...
Закупорка провалилась, и в этом вице-адмирал Того имел возможность убедиться, появившись с Соединённым флотом у Порт-Артура утром 14 марта. Флот Тихого океана быстро вышел в море во главе с С.О. Макаровым на «Петропавловске». Несмотря на благоприятное соотношение сил, X. Того упорно не желал рисковать генеральным сражением. Он в очередной раз отступил, сознавая, что бомбардировки и закупорочные операции не смогли парализовать активность российского флота. Однако С.О. Макаров из-за неблагоприятного соотношения сил был вынужден к шаблонному маневрированию у Порт-Артура - по «восьмёрке» под прикрытием береговых батарей. Вынужденный и замеченный японцами шаблон подсказал X. Того и его штабу возможность эффективного применения минного оружия... благоприятные условия для её проведения (облачность, туман) сложились в ночь на 31 марта 1904 г. Утром этого дня X. Того готовился привести к Порт-Артуру главные силы Соединённого флота...
По случайному стечению обстоятельств С.О. Макаров в ночь на 31 марта также планировал наступательную операцию: ночной поиск соединённых отрядов эскадренных миноносцев к островам Эллиот, где, по агентурным сведениям, собирались японские десантные силы. Восемь эскадренных миноносцев вели капитан 2-го ранга Е.П. Елисеев («Боевой»), замещавший раненого начальника 1 отряда, и начальник 2 отряда капитан 2-го ранга М.В. Бубнов, державший брейд-вымпел на «Сторожевом». Прикрывать возвращение миноносцев утром 31 марта был назначен крейсер «Баян», который нельзя было перепутать с японскими крейсерами (он имел 4 дымовых трубы).
Японскому отряду капитана 2-го ранга К. Ода удалось успешно выполнить задачу - поставить мины на внешнем рейде всего в двух милях от Золотой горы, напротив входа на внутренний рейд Порт-Артура. Японские корабли были замечены с дежурного крейсера «Диана», но ночевавший на нём С.О. Макаров запретил открывать огонь, опасаясь повредить свои эскадренные миноносцы. Е.П. Елисеев и его командиры также справились с поручением: они осмотрели архипелаг Эллиот, и не обнаружив там объектов для атаки, повернули обратно. Но миноносцы 2-го отряда, не имевшие опыта совместного плавания, ночью разлучились с основными силами и действовали самостоятельно...
Эскадренный миноносец «Смелый» лейтенанта М.К. Бахирева вслед за «Страшным» тоже едва не попал в японскую ловушку, но смог оторваться от противника и доложил обстановку командующему флотом. На выручку «Страшному» полным ходом направился крейсер «Баян», отогнавший японские истребители. При этом «Баян» вступил в бой с приближавшимися к Порт-Артуру броненосными крейсерами 2-й японской эскадры. Умело маневрируя под огнём противника, командир «Баяна» капитан 1-го ранга Р.Н. Вирен смог поднять из воды 5 матросов из экипажа затонувшего «Страшного», вместе с которым погибли все четыре офицера и 47 нижних чинов.
«Баян» повернул к Порт-Артуру, откуда навстречу японцам на «Петропавловске» вышел командующий флотом. С присоединением  «Полтавы», «Баяна», «Аскольда» и «Новика», не дожидаясь выхода остальных броненосцев, С.О. Макаров атаковал японские крейсера. Вскоре «Петропавловск» открыл огонь из 12" орудий. Японцы отступили, но в 25 милях от Порт-Артура с мостика «Петропавловска» обнаружили главные силы Соединённого флота: 6 броненосцев и 2 новых броненосных крейсера («Ниссин» и «Касуга»). Ввиду превосходства противника С.О. Макаров решил вернуться на внешний рейд, где в кильватер «Полтаве» вступили «Пересвет» и «Победа». «Севастополь» находился ещё на выходе из бассейна, когда русский флагманский корабль начал обычный маневр — «восьмёрку»: адмирал Макаров собирался принять бой под прикрытием береговых батарей. Однако X. Того по-прежнему избегал риска малейших потерь и держался на дистанции более 100 кб.
В 9 час. 39 мин. «Петропавловск» подорвался на японской мине