После первого столкновения 5 боевой отряд, усилившись крейсером "Идзуми", шёл севернее русских и японских броненосных сил. Около 18 ч 50 мин его корабли вступили в бой с крейсером "Аскольд", а позднее были обстреляны с русских броненосцев и отошли.
Закончив ремонт машин, "Ицукусима" пришёл от о-вов Эллиот к Порт-Артуру и занял свое место в дозорной блокадной линии. В первой линии находились миноносцы, а во второй крейсера.
12 августа адмирал Катаока получил приказ продолжать блокадную службу возле Порт-Артура с крейсерами "Ниссип", "Касуга" и "Асама", в то время как кораблям 5 боевого отряда предписывалось поддерживать правый фланг 3-й армии, начинавшей наступление на следующий день.
16 августа 5-й боевой отряд, усиливая бдительность перед очередным штурмом крепости, крейсировал у о. Кэп.
3 сентября 1904 г. (по некоторым из русских данных) "Ицукусима" в бухте Тахе подорвался на мине, но остался на плаву. По японским сведениям, на мине подорвался и затонул миноносец "Хаядори" (в 2 мплях южнее Пинг-Ту-Тау), а корабли 5 боевого отряда спасали его людей. В тот же день по приказу адмирала Того с кораблей сняли двенадцать 47-мм орудий и отправили в 3-ю армию.
Кампания затягивалась, к району боевых действий ожидался приход 2-й русской эскадры, поэтому японское командование решило с начала ноября поочерёдно отправлять корабли из действующих отрядов на ремонт в свои порты.
В 8 ч вечера 10 декабря крейсер "Акаши" подорвался на мине в 11 милях к югу от Эпкауптер Рок, но выровнял крен и смог дать ход. На помощь подошли "Ицукусима" с "Хасидате" и к 1 ч дня 12 декабря отконвоировали его в Дальний.
После 23 декабря командующий 3-й эскадрой адмнрал Катаока получил приказ продолжать поддерживать части 3-й армии, тогда как адмирал Того на "Микаса" ушёл в Куре. Вместе с ним ушла на ремонт и большая часть кораблей. Катаока принял в своё ведение операции возле Порт-Артура, 26 декабря перенёс свой флаг на крейсер "Ицукусима", а на следующий день вышел с рейда Эллиот в Дальний.
В ночь с 1 на 2 января 1905 г. Катаока получил от флаг-офицера капитана 2 ранга Даизиро Ивамура донесение о прибытии в штаб 3-й армии русского парламентёра. Японцы опасались, что броненосец "Севастополь" сможет вырваться с рейда Порт-Артура, и 2 января Катаока на крейсере "Ицукусима" собрался ему навстречу, приказав стоявшему у о-вов Эллиот броненосцу "Асахи" спешно идти к о. Роунд. Позднее, после получения донесения о самозатоплении "Севастополя", выход кораблей отменили.
8 февраля Катаока на "Ицукусиме" вышел из Дальнего и 12-го появился в Куре. Крейсер пачал ремонт, а командующий отправился в Токио. 12 марта Катаока покинул столицу и поспешил на свой флагманский корабль. Командиры ремонтировавшихся кораблей получили приказ ускорить завершение работ и отправляться к местам сосредоточения.
22 марта "Ицукусима" с командующим покинул Куре и 26-го прибыл в Сасебо.
5 апреля шедший к месту сбора в залив Одзаки Катаока получил приказ в очередной раз возглавить дозорную службу в Корейском проливе, сменив адмирала Уриу. Перед Цусимским боем "Ицукусимой", продолжавшим оставаться флагманом 3-й эскадры, командовал капитан 1 ранга Цучия.
Крейсер "Ицукусима" в Йокосуке. 1908 г.
К 27 мая большая часть 3-й эскадры сосредоточилась в заливе Озаки (о. Цусима, при входе в Такесики). Катаока, получив радиодонесение со вспомогательного крейсера "Синано-мару" ("Shinano-Maru") об обнаружении эскадры противника, отрепетовал его командующему флотом и приказал своим кораблям занимать назначенные позиции. Сначала 3-я эскадра направилась к мысу Цуцу, потом, учитывая возможное перемещение противника, к югу от мыса Коозаки.
27 мая 1905 г. после В ч утра крейсер "Ицукусима" и корабли его отряда показались слева от русской эскадры. Броненосцы навели на них носовые башни и орудия левого борта.
После 10 ч 35 мин 5 отряд с подошедшими миноносцами скрылся из виду.
Когда разгорелся бой главных сил, японские 3,4, 5 и 6 отряды атаковали шедшие в арьергарде русские транспорты и крейсера. Корабли 5 отряда стремились держаться в отдалении и вступили в огневой контакт не сразу. "Ицукусима" первым начал стрельбу на контркурсе левым бортом с 43 каб. около 16 ч, его поддержал "Чен Иен". "Мацусима" и "Хасидате" открыли огонь по русским крейсерам с 38 каб. примерно в 17 ч. Около 16 ч 30 мин 4 и 5 отряды выдержали скоротечный бой с прошедшей между сражавшимися крейсерами колонной русских броненосцев во главе с "Бородино".
Примерно в 17 ч 30 мин 5 отряд прекратил огонь и лёг на курс NO. К тому времени "Мацусима" получил повреждение руля и покинул строй. Около 19 ч 4, 5 и 6 отряды обстреливали с дистанций 19-24 каб. потерявших способность управляться броненосец "Князь Суворов" и плавмастерскую "Камчатка". После 19 ч 30 мин 5 отряд прекратил бой и пошёл на север, получив приказ собраться у о. Дажелет. Вскоре "Мацусима" присоединился к отряду.