После падения Порт-Артура япон. силы под Мукденом увеличились на 30 % за счет армии ген. Ноги, их общая численность составила 271 000 чел. при 1062 орудиях; русский главнокомандующий ген. А. Н. Куропаткин располагал 293 000 солдат и 1475 орудий. Русский план наступления на Сандепу силами 2-й армии ген. Каульбарса был сорван япон. наступлением на правом фланге в ночь на 6 февр. 1905; 11 февр. юго-восточнее Мукдена была атакована 1-я русская армия. Ген. Куропаткин, направив ей на помощь большую часть резервов, вскоре обнаружил угрозу обхода Мукдена с запада 3-й япон. армией и поручил Каульбарсу контратаковать ее. Однако бои югозападнее Мукдена 16 февр. помешали организовать контратаку, которая 20-21 февр. потерпела неудачу. Плохое управление значительными русскими силами стало причиной провала наступления 24 февр. против 3-й япон. армии. После прорыва фронта 1-й русской армии Куропаткин начал отход от Мукдена, потеряв 89 000 чел. убитыми и пленными. Японцы потеряли 71 000 чел., не достигнув своей цели - уничтожения русской армии. Беспрецедентное по напряженности, длительности и масштабам (ширина фронта до 150 км) Мукденское сражение явилось крупной неудачей русских, повлиявшей на дальнейший ход войны. См. Цусима, Наньхань.