炮和刺刀顶住各路日军的进攻。双方激战1整天，日军被迫后撤。
日军正面进攻受阻，乃于当日（3月1日）夜间，派第1军部分兵力（18万人）偷渡太子河（到达右岸），31日晨迂回俄军左翼（5万余人），与此同时加强对俄军右翼的进攻。
3月2日整天，俄军准备反击日第1军，为此在左翼集结了3个军，企图以迂回动作将日第1军压迫到太子河歼灭之。反击定于3月3日开始。但3月1日夜间日军进攻俄军左翼集团，占领了该方向一系列重要的战术要点，其中包括时官屯及其北面的小高地馒头山。在这种情况下，库罗帕特金决定在实施全面反击之前，首先夺回馒头山。为此分别从各个师抽出7个步兵团，但这支临时拼凑的部队缺乏强有力的统一指挥，战斗的重担实际上落在伊斯托明指挥的1个团头上，该团下辖7个营，其中3个营是从其他团抽调的。伊斯托明不顾当时的条令和习惯作法，将7个营中的5个营编入战斗队，预备队只留2个营。战斗于3月3日19时打响，一直在黑暗中进行，双方激烈争夺。俄军一度收复馒头山，但日军的反击也十分的坚决。
而库罗帕特金并没有向后世历史上那样，放弃了反击计划，而是投入了更多的兵力，因为他及时得到了秘密渠道送来的情报，情报上说：日军已投入全部兵力，并且遭到重大损失，尤其是第1军单独与俄军强大集团相对垒，处境十分不利。最后，经过两天的激战，于3月5日夜，俄国彻底占领了馒头山，日军借着夜色撤出了阵地。
日第一军兵败馒头山之后，立即撤回太子河右岸，与俄军形成对峙。
库罗帕特金差点就命令俄军放弃辽阳，退守奉天，他从心底里感谢这个及时的情报，但是当他询问情报是哪里来的的时候，情报官却也给不出一个合理的答案，只是说，听山民讲的，日军损失惨重，可能支持不下去了，让俄军再加把劲，就能把日军打垮。
库罗帕特金怒吼：“山民的话能信吗？”
情报官回答：“山民的情报让我们占领了馒头山。”
库罗帕特金：……这次就这样吧，下次不行。
在这次辽阳攻防战中日军损失24万人，相当的惨重，俄军损失了17万人，应该说和日军差不多。到战