辽阳以东还有几个军。另外2个军作为预备队：辽阳、奉天各1个军。占领阵地的各个军，又分别以40—50的兵力作为预备队，这样一来，实际上投入战场的俄军兵力就不多了。
日军部署与此不同，它把全部兵力投入战场，不留任何预备队，因此它在总兵力对比上是劣势，但在俄军两翼却造成了兵力优势。日军的计划是对俄军实行围歼。第4军（司令官野津道贯陆军大将，参谋长上原勇作少将）从正面进攻，牵制俄军主力；同时第1、第2两个军分别从东西两面迂回俄军左右两翼，以右翼为主攻方向。这是一个以少数包围多数的大胆计划。
辽阳会战始于2月24日，日第1军（司令官黑木为桢陆军大将，参谋长藤井茂太少将）对俄军东部集团实施两翼迂回，企图把俄军的注意力吸引到左翼，迫使库罗帕特金把他的预备队调到左翼，从而削弱其右翼，为日军第2、第4两个军进攻俄军右翼（主攻）创造有利态势。
俄军左翼的战斗一开始就很激烈。日方利用俄军暴露的翼侧，决定对西伯利亚第3军实施两翼迂回。为此，日第1军左翼的1个近卫师，在俄军部署中打进楔子，出现在西伯利亚第3军的翼侧。为增援西伯利亚第3军，俄方立即投入预备队，其中包括马尔丁诺夫上校指挥的1个团。该团在行军途中获悉日军已出现在西伯利亚第3军的翼侧，马尔丁诺夫不等命令，主动改变行动方向，转向西面，从高粱地隐蔽机动到日军近卫师的翼侧，突然以刺刀白刃战打退日军近卫师，形势转而对俄军有利。这是俄国军官发挥主动性的罕见的一例。但俄军东部集团指挥部不敢利用这一有利形势扩张战果，坐失战机。
2月26日，日第4、第2军开始进攻掩护通往辽阳的最捷径的俄军。中间突破受阻之后，日军缓慢迂回俄军右翼。库罗帕特金担心俄军有被全部包围的危险，乃下令全线撤至第2道阵地。俄军撤至第2道阵地后，仍保持原来的部署，大部兵力作为预备队，在一线展开的兵力不过40，打法也仍然是等待日军进攻。日军的兵力部署也大体如前，企图也仍然是围歼俄军。但接受前一段作战的教训——各路部队攻击时间不统一，使俄军可以自由机动其预备队），于3月1日以3个军的全部兵力同时发起进攻。俄军以马克沁水冷式重机枪、火