План генерала А.Н. Куропаткина и его армейского штаба на Ляо-янское сражение от 11 августа вновь оказался чисто оборонительным. Поэтому почти третья часть штыков и около половины артиллерии оказались в составе не боевых сил, а в резерве. В куропаткинском плане даже мысли не было о возможности перехода от обороны к наступлению. План же маршала Оямы был чисто наступательным, рассчитанном на окружение и полный разгром русских в Ляояне. Однако в этом и заключалась его нереальность.

События под Ляояном начали развиваться следующим образом. 11 и 12 августа японская сторона провела против русской оборонительной позиции в ряде мест сильную разведку боем и заняла несколько высот. Один из таких боевых эпизодов описывается А.А. Игнатьевым так:

«На рассвете загорелся серьезный бой. Японские горные батареи на перевале с деревом, найдя, что оно слишком далеко от позиции русских, подошли ближе и орудия на гребне открыли огонь по двум русским орудиям к северо-востоку от д. Пегоу. Эти орудия, в свою очередь, нанесли некоторое поражение правофланговой роте 46-го полка и заставили ее отойти на восточную сторону кряжа. Тамбовский полк на высоте 1900 очутился под ружейным огнем с северной стороны ущелья и батальона, занимавшего Сурибаши-яму.

К 10 ч. утра полковник Клембовский вызвал из резерва три роты, и в то же время роты, расположенные на высотах, ударили в штыки и отбросили часть атакующих к сопке, на которой стояли горные орудия. Но эта атака облегчила положение полка только временно, так как японцы снова перешли в наступление, и бой разгорелся с таким упорством, что нередко бойцов разделяли каких-нибудь 5 ярдов. По временам русские скатывали вниз камни, и у японцев оказалось много раненных и убитых этим способом.

Узнав к 11 ч. утра об отходе 9-й дивизии с передовой позиции, полковник Клембовский счел необходимым усилить свой правый фланг ротой из резерва. В его распоряжении осталась только полурота, так как одна рота находилась в прикрытии артиллерии. Японцы также израсходовали все свои резервы, и незадолго до полудня бой прекратился как бы по обоюдному уговору».

В ночь на 13 августа японцы атаковали позиции Восточной и Южной групп войск Маньчжурской армии. Общее наступление трех неприятельских армий сопровождалось артиллерийской подготовкой, в которой участвовало до тысячи орудий разных калибров. В течение 13 августа было выпущено свыше 100 тысяч снарядов. На направлении главных ударов атакующие смогли создать над оборонявшимися русскими превосходство в пехоте и артиллерии в 2 раза.

После полудня дивизии 2-й армии генерала Оку атаковали правый фланг 1-го Сибирского армейского корпуса и потеснили его в ряде мест. Генерал Штакельберг запросил помощи у командующего, и Куропаткин прислал на помощь 15 батальонов пехоты из резерва. Они с ходу пошли в бой и восстановили положение. Японцы с большими потерями откатились на исходные позиции. Однако оборонявшиеся этому не придали значения и не нанесли по противнику контрудар.

Японцам в атаке в большинстве случаев удалось добиться частных тактических успехов. Однако их Гвардейская дивизия потерпела серьезную неудачу. Когда она обходила правый фланг 3-го Сибирского корпуса (переименованные войска Восточного отряда), то сама попала под фланговый удар русского резервного полка полковника Е.И. Мартынова. Императорские гвардейцы ударом в штыки были обращены в паническое бегство.

Правый фланг 3-го корпуса начал было продвижение вперед, но был остановлен корпусным командиром генералом Н.И. Ивановым. Тот не имел на этот счет приказа командующего армией. Так инициатива в бою вновь оказалась утраченной.

Бой завершился повсеместно с полным наступлением темноты. Атакующие за один день потеряли более 8 тысяч солдат и офицеров. К вечеру у русского командования была хорошая возможность перейти в контрнаступление против 1-й японской армии, которая понесла наибольшие потери, но А.Н. Куропаткин не рискну л на такой шаг. Более того, он потребовал от генерала Штакельберга возвратить с передовой посланные ему резервные батальоны, не взирая при этом на вполне резонные возражения корпусного командира.

Утром бой повсеместно возобновился. Особенно кровопролитным он оказался на горе Кустарной. Японская пехота вклинилась здесь в оборону русских, но попала в искусно созданный русскими артиллеристами огневой мешок. Положение японцев на высоте усугубилось еще и тем, что по ней открыли огонь и свои батареи. Атакующим с большими потерями пришлось оставить гору.

За день все атаки японцев были отбиты, и противнику так и не удалось взломать передовые ляоянские оборонительные позиции. С наступлением темноты русские войска оставили их и без потерь перешли по наведенным мостам на правый берег реки Тайдзыхе.

Настроение солдат и офицеров было подавленное, росло возмущение высшим начальством, которое вновь приказало отступить, на сей раз перед избитым за день и выдохшимся врагом. По приказу Куропаткина русские войска без боя оставили Айсянцзянский участок обороны Ляояна.

Трудность движения обозов и артиллерии по размытым продолжительными дождями грунтовым дорогам превзошла всякие ожидания. Лошади и люди выбивались из последних сил. Порой в простое полевое орудие приходилось впрягать по 24 лошади, и те не могли тащить за собой увязшую в непролазной грязи пушку. Бывали нередкие случаи, когда такие орудия приходилось бросать по пути отступления и они становились «трофеями» наступавшего во след противника.

Вечером 15 августа войска Южной и Восточной групп заняли передовую оборонительную позицию, которая находилась всего в 7 – 9 километрах от города. Теперь Ляоянское сражение переместилось с горной местности на равнину. Это давало преимущество прежде всего атакующей стороне, поскольку ей теперь не приходилось с большими потерями в людях штурмовать высоты. Одновременно отход русских ближе к Ляояну позволил японским 1-й, 2-й и 3-й армиям сомкнуть фланги. Уже одно это являлось большим тактическим успехом.

Начался второй этап Ляоянского сражения. Командующий Маньчжурской армии вновь немалую часть своих сил оставил в армейском резерве и для наблюдения за флангами: 2-й и 4-й Сибирские, 17-й армейский и прибывавшие полки 10-го армейского корпуса. Опыт же предыдущих боев на полях Маньчжурии наглядно показывал, что резервные войска в них обычно не использовались, а сохранялись «на всякий случай». На передовой позиции оказались только три корпуса – 1-й и 3-й Сибирские и 10-й армейский.

К 17 августа 1904 года численность русской армии под Ляояном достигала 180 тысяч человек при 644 орудиях. Три японские армии имели в своем составе 130 тысяч человек при 484 орудиях. Общее соотношение сил было в пользу русских по пехоте 1, 4: 1, по артиллерии 1, 3: 1. Правда, штаб Маньчжурской армии опять располагал преувеличенными данными о противнике. По данным разведывательного отдела армии японцы имели под Ляояном 153 тысячи человек, 568 орудий и 2900 сабель.

План маршала Оямы заключался в том, чтобы окружить русскую армию или, по крайней мере, вынудить ее отойти на более слабую позицию. Главный удар наносился по позиции 1-го Сибирского корпуса в направлении станции Шахэ и города Ляояна. На рассвете 17 августа японцы перешли в наступление, используя для внезапности атак заросли гаоляна перед русскими позициями.

Попытка японцев нанести сильный удар в стык между 3-м Сибирским и 10-м армейским корпусами успеха не имела. Сибирские стрелковые полки залповым ружейным огнем отбили все попытки вражеской пехоты сблизиться с ними. В 10 часов утра противник захватил на позиции 1-го Сибирского корпуса деревню Чжуцзяпунцы и стал закрепляться в ней. Однако подошедший из армейского резерва 12-й пехотный Барнаульский полк с двумя полевыми батареями атакующим ударом выбил японцев из деревни.

Весь день 17 августа под Ляояном шли жаркие бои. Русская артиллерия вновь выиграла у противника контрбатарейную борьбу, ведя огонь с закрытых позиций. 3-я батарея 90-й Восточно-Сибирской артиллерийской бригады за один день боя произвела 1776 выстрелов.