此次联军的主力，是中国的军队和俄国的军队，俄国出动了在远东的所有正规陆军部队19.8万余人，装备148门火炮，机枪8挺，另外还调集以英勇善战著称的哥萨克骑兵一万人。同时，海军大将罗日杰斯特温斯基率领太平洋分舰队60余艘作战舰艇前往长崎港。

这样一来，俄国出兵的人数和战舰，都超过了中国，俄国陆军大臣库罗帕特金大将坚持要求俄国人当联军的元帅，狂傲地说：“我们俄国士兵身材高大威武，一个俄国兵可以对付三个日本兵。只要俄国人打头阵。对你们来说，将来要发生的与其说是战争，不如说是一场军事散步更为合适，你们就等着瞧好戏吧。”

曾广孝电报请示父皇曾纪泽，曾纪泽心想，打垮了日本人，接下来俄国将是中国最大敌人，因为要收复远东，中国和俄国必有一战，于是电令曾广孝别出风头，让他支持俄国陆军大臣阿列克塞-库罗帕特金大将当联军元帅，让俄军当先锋。各国看俄国出兵最多，中国也同意俄罗斯人当元帅，便推选库罗帕特金大将当四国联军元帅。

库罗帕特金大将迫不及待要给日本人点颜色瞧瞧，他带着十万俄国陆军做前锋，领兵攻打广岛。

广岛是当时日军的主要供给与后勤基地，在太田川河口上冲积而成的三角洲上，这三角洲中心成为了广岛平原，形成广岛市区，东部为丘陵地带，南面、北面、西面都是平原。川上操六的第一军六万人在此驻守，其中两万人就驻扎在东部的丘陵地区。

日本陆军总司令西乡从道听说俄军的主帅是库罗帕特金，大喜，电报对广岛驻扎的川上操六说：“我了解这个库罗帕特金，他是一个缺乏实践经验的典型官僚，做事优柔寡断。决而不行，狂妄自负，你可以先诱敌深入，再趁俄国人没立稳脚跟，率兵偷袭他的部队。”

于是，川上操六先派了只派出一个团的小股部队。去跟俄国人交火，摸清了库罗帕特金的老底：俄国人有线电报只装备到军和集团军，师以下一律采用徒步或乘马通信，后勤保障情况的混乱惊人，在速射火力空前猛烈的条件下，俄军却特别强调刺刀白刃战。

摸清俄国人的底细后，川上操六大喜，俄国士兵在军舰的优势火力掩护下，从广岛的南边和西边开始登陆进攻，川上操六坚守了半天，放弃了平原阵地，将六万日军悉数撤退到东部的丘陵地区，库罗帕特金的俄军轻易占领了广岛的西部和南部阵地，很快控制了广岛城区，认为“日本士兵果然不堪一击！”

第二天午夜，日本的东乡舰队向广岛开进：三支驱击舰小队偷袭了在广岛的俄国舰队，在海岸灯塔和俄舰探照灯光照射下，日舰盯住俄国舰队，在近距离上发射了十六枚鱼雷，其中3枚鱼雷命中目标，重创俄国最好的舰只三艘。

巨大的爆炸声和炮声惊动了整个广岛城，当时俄国的军官却正在城里举行晚宴，在俄军总司令库罗帕特金的带领下庆祝，他们从广岛市抓了一百多名日本妇女当慰安妇，要她们脱光衣服，陪俄国军官喝酒跳舞。当广岛港外的要塞响起“轰隆隆”的炮声时，俄军并不知道港湾里出了什么事，俄军指挥部查问，下面回答说是实弹射击，直到黎明时，才发现港口附近被击中的船骸。

当晚，川上操六带着四万日军从广岛东部反攻，当时驻守的俄军将领扎苏利奇师部拥有近2万陆军、62门火炮，占领阵地已经多时，但并没有加强防御工事，部队分散配置在宽大的正面上，对日军进攻的方向胸中无数，只构筑一道绵长的堑壕，并且几乎不加伪装，占总兵力约半数的预备队，则配置在十公里以外，炮兵阵地完全暴露。

夜间，日军发动进攻，迂回俄军左翼，展开激战，俄军以炮火和反突击抵抗日军的进攻。但日军兵力占优势，其火炮从隐蔽阵地上发射，压制了俄军炮火，扎苏利奇害怕被包围，下令撤退，东西伯利亚第11步兵团被陷入优势日军的包围圈，经替战突围，伤亡过万人，俄军这才意识到问题的严重性，赶紧请求支援。

率领舰队增援的海军统帅、罗日杰斯-特温斯基只具有帆船时代的作战经验，不懂钢甲战舰时代的海军战术，俄国舰队主力按兵不动，只出动了五艘舰艇加强俄军的右翼，被日本军舰拦截，在众寡悬殊的战斗中，全被日军击沉。

川上操六丝毫不给俄军喘息的机会，抓紧时间攻击广岛外围最后一道阵地，俄军的福克师八千余人，在该处一共只坚守了半天，就伤亡惨重，溃逃了，甚至连日本人也没有估计到俄军退却如此之快。

随后出击的一万哥萨克骑兵企图夺回这一阵地，但被日本炮兵团的强大火力猛轰，战马和骑兵被炸上了天，成了炮灰，伤亡过半，损失六千多人，库罗帕特金最后只好放弃广岛，狼狈退回马关附近，这一战，俄国人打前锋，伤亡三万多人，铁甲军舰八艘，对日本军人恨之入骨，发誓将来一定要血洗东京！

俄军十万陆军在广岛被川上操六的第一军重创，死伤三万多人，俄国陆军大臣、八国联军司令库罗帕特金感觉很没面子，于是赶紧命令海军统帅、罗日杰斯特温斯基马上率领太平洋舰队剩下的50余艘作战舰艇前往广岛港，袭击日本的三支军舰分队，共计三十艘军舰，其中二十五艘是日本国产的军舰，吨位在三千吨以下。

当时，广岛港的海况恶劣，狂风大作，西太平洋上的浊涛滚滚，小山似的浪涌此起彼伏，波峰与波谷的上下落差高达六七米，根本不适合出海作战，但罗日杰斯特温斯基仗着自己军舰多，在吨位上有绝对优势，还是准备强行进攻日本守卫广岛的军舰。

沙皇俄国当时有3支舰队，远东舰队、波罗的海舰队和黑海舰队。太平洋舰队由原来的远东舰队和波罗的海舰队中的部分船只改编而来，主力舰包括四艘万吨级的战列舰，其中苏沃洛夫公爵号，亚历山大三世号，波罗季诺号和鹰号这四艘铁甲战舰排水量在一万三千吨左右，号称当时世界上吨位最重的战列舰。

在出征前，沙皇亚历山大三世检阅了将要远征的太平洋舰队，看着这些海上巨无霸的战舰，尼古拉二世自豪地对俄国海军说：“勇士们，到东方去吧，把那些日本的东方异教徒埋葬在海里”。