一九〇三年五月、日本海軍はウラジオストクへの奇襲攻撃を敢行した。旅順攻撃の余波を受けて、ロシア極東艦隊は防勢一色に転じており、ウラジオストクに大規模に避難し、外洋行動を回避していた。これを好機と見た日本側は、港湾封鎖と通信遮断を目的とした限定攻撃を実施したのである。作戦自体の戦果は小規模で、防護巡一隻、駆逐艦二隻を撃沈するにとどまったが、結果としてロシア側に「海上補給路の脆弱性」を自覚させる決定的な契機となった。以後、ロシア海軍は防御拠点を港湾内に集中させ、現存艦隊主義を取り、外洋支配を事実上放棄する。これは極東全域における制海権の空白を意味した。
日本側は、この空白を逃さず陸戦の拡大へと舵を切った。彼らに現存艦隊主義の抑止力は、考慮に入らなかった。この蛮勇とも取れる精神により、七月、陸軍第七師団を中核とする樺太上陸作戦が発動される。宗谷海峡での艦隊決戦を経て、ロシア側は戦艦一隻を失い、以後樺太守備隊は孤立無援となった。上陸部隊は、わずか二週間で島の南部を制圧する。樺太は地理的には辺境であったが、オホーツク海の制海権とカムチャッカ半島への補給路を握る上では戦略上は極東防衛の楔であり、その喪失はロシア帝国にとって遠大な政治的打撃を意味した。欧州では「北方防衛線の破綻」として報じられ、皇帝政府に対する不満が再燃した。
八月から十月にかけて、樺太奪還を目的としたロシア艦隊の連続出撃が行われた。この一連の海戦と陸戦を合わせて「樺太の戦い」と呼称されている。多来加湾における三度の海戦は、戦術的にはいずれも限定的規模であったが、戦略的帰結は致命的であった。ロシアは輸送船団とともに護衛艦隊を次々と失い、増援の企図は尽く失敗する。十月の第二次戦役では戦艦二隻を喪失し、第三次では防護巡一隻と輸送船団全滅という損害を被った。これにより、極東艦隊の主力は半減し、樺太は完全に日本軍の手中に収まった。
この一連の敗北は、単に戦力の喪失にとどまらず、ロシアの政治体制そのものに深刻な影響を及ぼした。ロシア国内では、戦争を「東方の不毛なる冒険」とする批判が高まり、皇帝の指導力に疑義が呈され始める。特に、前年のウクライナ反乱の記憶がまだ生々しい中で、地方の農民層や都市労働者の不満が再燃し、国家の求心力は急速に低下した。ロシア政府はこれを「外国勢力による扇動」と断じ、逆に日本を公然と敵視することで内部の結束を保とうとしたが、その過程で外交的孤立を深める結果となった。
列強諸国はこの段階で明確に立場を分けた。英国は、満洲・朝鮮半島におけるロシア勢力の後退を自国の利益と見なし、外交的に日本を黙認する姿勢を取る。フランスは、ロシアとの同盟関係を維持しつつも、東洋戦線への関与を避け、事実上の中立を選択した。ドイツはロシアの弱体化を欧州正面の好機と捉え、日本の戦術を「近代的機動戦の典型」として高く評価した。米国は海南島租借の既得権を守る立場から表面上は中立を保ったが、民間レベルでは日本の「皇恩による社会的統制」への関心が高まり、天皇制社会主義に対する理解が一部知識層で広がった。
日本国内では、樺太奪取の報が伝わるや否や、政府は「北辺の再光」と題した大規模な報道キャンペーンを展開した。新聞はこの戦争を「労働と献身の戦争」と位置づけ、兵士を「働く民の代表」と称した。戦勝は天皇制社会主義の理念的実践とされ、「陛下の血に依る恩寵（おんちょう）」という表現が官民双方で定着していく。国家はこの理念をもって社会統合を図り、戦時動員を制度化する契機とした。結果として、日本社会は戦争を国家的義務であると同時に、社会的平等を実現する手段として受容するという、独自の政治文化を形成しつつあった。
しかし、勝利の背後では疲弊も進行していた。戦費は国家歳出の三倍に達し、増税と公債発行が相次ぐ。都市部では軍需労働の拡大に伴い賃金が上昇したが、物価の高騰がそれを上回り、庶民生活は圧迫された。農村では労働力の流出が顕著となり、徴兵と生産の両立が困難となる。政府は「皇恩報国」の名のもとに地方組織を通じた協同労働制度を導入し、戦時経済の恒常化を図った。これが後に「報恩体制」の原型と見なされるようになる。
一一月の津軽海峡海戦は、こうした戦局の帰結を象徴するものであった。ロシア艦隊は残存戦力を糾合して突破を試みたが、夜戦の中で戦艦二隻を喪失し、艦隊の統制力を完全に失った。この敗北により、ロシア極東艦隊はもはや作戦行動を継続できず、制海権は完全に日本の手中に帰した。ロシア政府は十二月に上海での和平交渉に臨むも、樺太・遼東半島の帰属をめぐる要求を受け入れられず決裂した。
翌一九〇四年一月、陸軍第七師団は樺太全島を制圧し、海軍は宗谷海峡の完全封鎖を達成した。ロシア極東艦隊司令部は極東での正面戦闘を断念し、残存艦隊を南下させ通商破壊に転じるが、同月十七日の十島沖海戦で再び壊滅的打撃を受けることとなる。
この時点で、戦争の趨勢は明らかであった。樺太戦役を通じて日本は軍事的・外交的優位を確立し、同時に天皇制社会主義の理念を国民的信仰の域にまで高めた。だがその勝利は、平和と繁栄の確約ではなく、「継続的動員」を前提とする新しい国家体制の始まりでもあったのである。