Мукденское сражение длилось с двадцать первого февраля по десятое марта 1905 года. Обе войсковые группировки, численностью приблизительно по 310 тысяч человек каждая, встретили друг с друга на линии окопов, протяженностью 65 км. Главнокомандующий японскими сухопутными войсками маршал Ивао Ояма стремясь окружить русских, отдал 3-й армии приказ незаметно обхватить армию врага справа (там располагалась армия генерала Каульбарса) и нанести внезапный удар. К концу первого дня сражений правый фланг русских был отброшен назад и с юга переместился на запад. Генерал-адъютант Куропаткин (командовавший русской сухопутной армией) стягивал резервы, чтобы залатать рушащийся правый фланг. Атаки и контратаки сменяли друг друга неполных две недели, по прошествии которых японские солдаты вошли в Мукден, но попытка маршала Оямы окружить русских успеха не имела. Подтянув резервы, японский фельдмаршал усилил 3-ю армию и еще раз попробовал окружить армию генерала Каульбарса. Еще через 3 дня кровопролитных боев правый фланг русских был отброшен назад. Главнокомандующий русской армией не успевал контратаковать противника в навязанном им темпе. Десятого марта генерал Куропаткин, опасаясь за целостность своих линий коммуникаций, искусно вышел из боя и организованно отошел к Телину (175 км севернее Мукдена) и Харбину, побежденный, но не обращенный в бегство. В ходе сражения пало почти 100 тысяч русских воинов и было брошено множество снаряжения во время экстренного отступления с поля боя. Японская сторона потеряла приблизительно 70 тысяч человек.

После Мукденского сражения активных действий в Маньчжурии больше не предпринималось. Для японцев целью Мукденского сражения было сподвигнуть противника поскорее начать переговоры о заключении мира, для этого им обязательно нужно было победить. В связи с этим японский маршал Ояма избрал агрессивную тактику ведения боя (которой японцы во время русско-японской войны пользовались часто), и его план оправдал себя.