Утром 10 февраля, 5-я армия перешла в наступление. Резервная бригада получила направление на Ванлихэ и далее на Мацзюндан в обход левого фланга Цинхэченского отряда. В направлении Цинхэчена и Янцзылина двигалась 11-я дивизия. Японцы приблизились к Цинхэченскому участку позиции и атаковали Берсеневскую сопку. Одновременно атакован был Малинский и Янцзылинский перевалы. Попытки противника сбить русских с занимаемых позиций в этот день к успеху не привели. Намеренная пассивность японцев на остальном фронте позволила Линевичу еще с утра 10 февраля направить для поддержки Цинхэченского отряда отряд Данилова в составе усиленной бригады 6-й Сибирской дивизии. Всю ночь на 11 февраля японцы не прекращали артиллерийского огня, а с утра вновь атаковали Цинхэченскую позицию, открыв огонь нескольких батарей по Берсеневской сопке. В 14 часов русские очистили Бересневскую сопку и отошли на высоты севернее Сяодянцзы. Японцы двинулись к Малинскому перевалу в обход Янцзылина. Алексеев приказал своим войскам отойти к Далину.
11 февраля начала активные действия 1-я японская армия против 3-го Сибирского корпуса, позиции которого располагались на горных хребтах и отдельных сопках. Крутые скаты хребтов в сторону японцев образовывали мертвые пространства, облегчавшие накапливание противника. 2-я японская дивизия и резервная бригада начали движение в общем направлении на Гаотулинский перевал. 12 февраля Цинхэченский отряд сосредоточился к Санлунью, выдвинув охраняющие части к Тингуалинскому, Далинскому и Чейлинскому перевалам. Отряд Любавина отходил на Тингуалинский перевал. Противник, занял Хэньялинский перевал, двинулся к северу, к вечеру 2-я дивизия и резервная бригада японцев выдвинулись на линию Чаохуанзай — Фаншин. На другой день армия Куроки возобновила наступление. 2-я дивизия и резервная бригада продолжали движение к Гаотулинскому перевалу, а 12-я дивизия — против правого крыла позиций 3-го Сибирского корпуса.
Первые дни наступательной операции японцев протекали успешно. Цинхэченский отряд был отброшен к Санлунью и не препятствовал обходному движению 5-й армии. Расчет японского командования на привлечение русских резервов к левому флангу начал осуществляться. Нахождение в составе армии Кавамуры 11-й дивизии, переброшенной сюда в первую очередь из-под Порт-Артура, ввело в заблуждение русское командование, предположившее сосредоточение здесь всей армии Ноги. Демонстрация Ойямы принята была за массовое наступление и вызвала со стороны Куропаткина ряд мероприятий для усиления своего левого фланга, что полностью отвечало планам японцев. В общей сложности на усиление 1-й армии было переброшено из резервов главнокомандующего и 2-й армии 50 батальонов и 128 орудий, после чего в 1-й армии оказалось 178 батальонов, в то время как во 2-й армии, обходимой крупными силами японцев, только 96 батальонов.
13 февраля бои на фронте 1-й армии продолжался. Части 11-й японской дивизии попытались оттеснить Цинхэченский отряд у перевалов, но безуспешно. В то же время части резервной дивизии приближались к Убаньюпуза, обстреливая ее артиллерийским огнем. Одновременно с этим части резервной дивизии подходили к Улингоу, создавая угрозу обхода Цинхэченского отряда. Возвратившийся в этот день к Цинхэченскому отряду Ренненкампф отвел отряд к Тюпинтаю, а двигавшиеся из Фушуна три полка Данилова в столкновении у Кудяза с обходящей колонной японцев удержали последних. 14-15 февраля японцы ограничились на фронте Цинхэченского отряда только перестрелкой.
13 февраля, из-за левого фланга 2-й армии, начала наступление 3-я армия. Японская конница обеспечивала наступление Ноги движением по правому берегу реки Ляохэ. За правым флангом 2-й армии содействовали наступлению Ноги демонстративными действиями конницы Акиямы и артиллерийским обстрелом позиции 2-й русской армии. 15 февраля части 3-й дивизии заняли Каляму. Только в этот день наступление японской армии было обнаружено конницей под командованием Грекова. Только у Сыфантая русским удалось задержать 9-ю японскую, Каульбарс, узнавший о наступлении, около полудня 15 февраля, поторопился перебросить 10 батальонов из состава 1 Сиб. корпуса в Сыфантай. Предполагая глубокий обход, Куропаткин перебросил к Гаоулитуньским позициям отряд Биргера (бригада 41-й дивизии, 3 казачьих сотни и 24 орудия). Одновременно с продвижением армии Ноги левофланговые дивизии Оку заходили левым плечом вперед, создавая непрерывный фронт в предвидении совместного оттеснения русских от линии железной дороги к востоку. С утра 14 февраля 2-я армия японцев начала наступление по всему фронту. Японцы пытались в течении двух дней оттеснить русских к северо-востоку. Для обеспечения успеха Ояма вынужден перебросить во 2-ю армию части 4-й дивизии. К утру 16 февраля русские части отошли на позиции: Своднострелковый корпус устраивался в районе Матурань — Даваньганьпу; остатки 8-го и 10 армейских корпусов укреплялись на позиции Тоутайцзы — Чансыпу.
В ночь на 16 февраля, 5-й армией была предпринята атака, в направлении к Фушуню. Резервная бригада повторила атаку отряда Данилова у Кудязы, а у Тюпинтая Ренненкампф был атакован 11-й дивизией, однако русские удержались на своих позициях. 1-я армия возобновила наступление на Гаотулинский перевал. Резервная бригада, перейдя с утра в наступление из Инпаня, вскоре овладела двумя опорными пунктами, вынудив части 3-го Сибирского корпуса занять главные позиции у Гаотулинского перевала. На остальном участке своего наступления японцы успеха не добились.
3-я армия продолжала свой марш-маневр по обходу русских позиций, действия которых сковывались огнем крупнокалиберной артиллерии на участке 4-й армии. Последняя уже на протяжении нескольких дней вела усиленный артиллерийский обстрел русских позиций. 2-я японская армия Оку также открыла с утра 17 марта артиллерийский огонь, с целью отвлечения сил русских от их правого фланга для облегчения маневра армии 3-й армии. 17 февраля передовые части японской 3-й армии уже были в тылу русского расположения, а к вечеру передовые части японской конницы достигли Синминтина.
17 февраля 8-й корпус армии Каульбарса был атакован 5-й японской дивизией при поддержке частей 4-й дивизии. Одновременно с этим усиленная стрелковая бригада дивизия атаковала позиции Сводно-стрелкового корпуса.
19 февраля, к вечеру 9-я японской дивизии после упорного боя удалось овладеть Сыфантайскими позициями. Левее ее 3-я дивизия не сумели выйти на линию Хуашигапза — Патынцза. Конница Тамуры уже занимала Таминтунь, обеспечив себя в Синминтине небольшим отрядом. Для преграждения движения 3-й армии Куропаткин формирует под Салинпу отряд, состоящий их частей 16 и 10 корпусов, под общим командованием Топорнина. Также начинается переброска 1-го Сибирского корпуса с левого фланга на правый. Выдвигаемая против Ноги группа по мысли Куропаткина должна была усилиться за счет 24 батальонов 1-го Сибирского корпуса, которому приказано было вернуться в Байтану, в резерв главнокомандующего. Формирование сводной группы Каульбарса настолько ослабило позиционную устойчивость 2-й армии, что потребовало оставления насиженных позиций и отхода на более короткую позицию, а это обстоятельство в свою очередь заставило отвести несколько к северу правый фланг 3-й армии.
В ночь на 20 февраля атаки японцев на позиции 2-й армии сорвали перегруппировку частей, под Салинпу из состава 2-й армии ушел только части 8-го корпуса. Атаки японской армии успеха не достигли и русские войска остались на позициях. 23 февраля части 3-й дивизии достигли района Салинпу, резервная бригада обозначила наступление на Гаолитунь, 3-я дивизия подходила к Ламуту, конница Тамуры перехватила Синмитинскую дорогу. Между тем 25-я русская дивизия, направленная вначале на Синминтин, по достижении Мадянзы была повернута на Салинпу ввиду появления здесь противника. Пневский двинул дивизию в указанном направлении и, узнав, что железнодорожная насыпь уже занята японцами, развернул ее в боевой порядок, начав артиллерийский обстрел насыпи и подставляя фланг дивизии под удары 3-й японской дивизии. Одновременно с 25-й дивизией в столкновении с японцами приняла участие одна из бригад сводной дивизии Васильева, направленная Топорниным также для атаки Салинпу. В то же время опасение потерять изолированный отряд Биргера вызвало приказание отвести его к Мукдену.
25 февраля из части к Мукдену стягивались части 2-й армии, части 3-й. В ночь на 26 февраля отряд Биргера, отступающий от Гаолитуня столкнулись с японской кавалерией Тамуры, отряд не выдержав столкновения начал отходить к Мукдену с севера. Отряд кавалерии Грекова также отошли на север, оставив русские части у Салинпу без кавалерии. 26 февраля начал Топорнин продолжать атаку на Салинпу. В течении дня русские колонны достигли определенного успеха, но действовали разрозненно и вскоре были отведены. Однако даже незначительный успех встревожил Ояма и в 3-ю армию была отправлена из резерва 16-я резервная бригад.
27 февраля 3-я японская армия, усиленная резервной бригадой из состава 1-й армии, вновь перешла в наступление по всему фронту. В то же время 2-я японская армия, обеспеченная успешным продвижением соседней слева армии, в течение 2 марта продолжала наступление, исходя из общего плана японского командования, направленного к окружению русских. Составляя единый фронт с армией Ноги, армия Оку должна была оттеснить русских на северо-восток под удары обходящей правый фланг русских 5-й армии Кавамуры. С утра 2 марта Оку перешел в наступление на всем своем фронте. В течение дня 4-я и 5-я японские дивизии овладели Эртхацзы и Фуцзячжуаньцзы, отбросив части 10-го корпуса. Левее наступали 8-я дивизия и резервная бригада, приковывая русских к позициям и лишая их возможности выделения войск для переброски против армии Ноги. 8-я японская дивизия, энергично заходя своим левым флангом, достигла Тоутайцзы, встретив сопротивление частей Своднострелкового корпуса. Для удержания 8-й японской дивизии была направлена сводная дивизия Голембатовского, ранее предназначавшаяся для действий против Салинпу. Получив приказание занять деревню Сатхацза, Голембатовский двинул дивизию в указанном направлении из деревни Шуанго, и, несмотря на энергичное сопротивление японцев, укрывшихся за глинобитными строениями, русские захватили деревню, взяв 64 человека пленных и 7 пулеметов. Впрочем, этот успех серьезного значения для русских не имел и не оправдал потерю здесь свыше 1000 человек, потому что вслед за отходом Своднострелкового корпуса дивизия Голембатовского также была к вечеру отведена к Шуанго, а задержка боем с 8-й дивизией исключила возможность сосредоточения Куропаткиным нужных сил у Салинпу.
Части 2-й армии стали отходить к Мукдену. Русские войска пытались задержать наступления японцев, но все попытки проводились изолировано друг от друга, без поддержки и были неудачны. 1 марта 3-я и 2-я армии подошли на расстояние около 12 км. от Мукдена.
Обстановка на левом фланге
22 февраля 5-я и 1-я армии, атаковали на всем фронте 1-й Манчжурской армии, насчитывавшей в своем составе около 130 000 человек. С утра 5-я армия атаковала Цинхэченский отряд, но последний удержался на своих позициях, отбив все атаки. Атака 2-й дивизии на Гаотулинские позиции потребовала много жертв, но не привела к значительному успеху, в ходе боя была дополнительно введена резервная бригада. Левее резервной бригады действовали части 12-й дивизии, которые понесли большие потери в бесплодных попытках сбить русских с занимаемых позиций.
23 февраля. Японцы атаковали позиции 2-го Сибирского корпуса направляя главный удар на Кандолисанскую позицию. Японцы несли большие потери и до вечера никакого успеха не добились. После наступления темноты японцы возобновили попытки овладеть позициями 2-го Сибирского корпуса, не жалея огромных жертв, но в результате должны были отступить. На участке 2-й и 12-й дивизий японцы в этот день тоже успеха не имели. Японцы ограничились артиллерийской перестрелкой. Не получило также в этот день развития обходное движение 5-й армии, атака Тюпинтайской позиции поисками 11-й дивизии привела последнюю к полному истощению сил. Столь же мало успеха имела резервная бригада в борьбе с отрядом Данилова. 24 февраля атаки японцев прекратились. Таким образом, перед Линевичем и Засуличем, остались сильно ослабленные 2-я и 4-я армия, не имеющие резервов и укрепленных позиций.
02 марта началось наступление группы Каульбарса. Наступление велось 3-мя колоннами. Части вводились в бой по частям и действовали достаточно изолированно друг от друга. Основной удар намечался в расположении 3-й армии. Задержка с началом наступления дало время 3-й и 2-й армиям для развертывания и начал движения к Мукдену. Уже на следующий день части 2-й японской армии перешли в наступление на участке Мадяну — Сатхоза — Янсытунь. Русские части устояли. Каульбарс продолжил наступление против частей 3-й армии. Русские части успеха не добились, но сумели затормозить наступление 3-й армии. В распоряжение 3-й армии был выделен последний резерв Оямы — 3-я резервная бригада. Через день 3-я армия начала наступление, осуществляя попытку охвата Мукдена с севера, но успеха не добилась. Попытки 2-й армии японцев перейти в наступление были отбиты с большими потерями.
05 марта Куропаткин отдал приказ об отходе 3 и 1-й армий к Хуньхэ. Отход совершался спокойно, без потерь обозов и артиллерии. Через марта части японской 4-й, 1-й и 5-й армии начали наступление в направлении на Телин. 07 марта русские войска пытались атаковать позиции 3-й армии но безуспешно. В это же время части 1-й армии японцев атаковали позиции русской 1-й армии и прорвали фронт у Киузани. На следующий день прорыв японцев у Киузани был закрыт, части 2 и гв. дивизий отброшены за Хуньхэ. Однако это оказался единственный успех, в этот же день части русских армий стали отступать: 3-я армия по мандаринской дороге, 2-я армия вдоль железной дороги, 1-я армия прикрывает отход. 12 марта русские части отошли к р. Чайхэ, японцы преследовали вяло. К 30 марта русские части заняли Сыпингайские позиции.
Общие потери составили — русские порядка 50 тыс. убитыми и ранеными и 31 тыс. пленными, японцы, около 85 тыс. убитыми и ранеными.
Повторялась ситуация Ляохэйского сражения, когда удержав фронт, русская армия была вынуждена начать отступления из-за угрозы появления в тылу тех самых пресловутых полутора дивизий японцев, тем более уже вымотанных боями. При более детальном рассмотрении Мукденское сражение вскрыло основные недостатки организации российской армии — потеря управления, безыницыативность командного состава, общая пассивность стратегии, кордонное расположение войск. В разгар наступления 2-й и 3-й армии Ояма не имел устройчивой связи с командирами армия, несмотря на это и Ноги и Оку действовали согласно обстановке, проявляя инициативу. Отдельно не лишне сказать и о кавалерии, русская армия традиционна была сильна своими кавалерийскими частями, а по сравнению с японцами соотношение было подавляющим. Однако действия русских кавалеристов трудно назвать удачными — не проводились рейды, разведка, не говоря уж об активных действия по прорыву флангов и выходу в тылы японцев, в то время как немногочисленная конница японцев действовала смело и решительно. Кордонная тактика русских привела к тому, что японцы не имея общего численного превосходства сумели на локальных участках, создать перевес в силах и бить русские отряды по-частям.
