Во время русско-японской войны Манасевич-Мануйлов занимался за границей разведкой и внешней контрразведкой, устроив внутреннюю агентуру при японских миссиях в Гааге, Лондоне и Париже, в американскую миссию в Брюсселе и в итальянскую в Париже, получив часть японского дипломатического шифра, благодаря чему "были получены указания на замысел Японии причинить повреждения судам Второй эскадры на пути следования на Восток".
Его заслуги были оценены в Петербурге, в доме 16 по набережной Фонтанки. Директор Департамента полиции А.А. Лопухин докладывал 3 августа 1904 г..
"При открытии военных действий на Дальнем Востоке Департамент полиции при посредстве чиновника особых поручений при министре внутренних дел Мануйлова стал пытаться организовать правильное наблюдение за представителями японского правительства в западноевропейских государствах, и уже в феврале месяце благодаря полному содействию начальника французской секретной полиции Кавара и начальника Разведочного бюро при Министерстве внутренних дел Моро удалось получить копии всех телеграмм японской миссии в Париже, а также, ввиду существующей во французском Бюро секретной агентуры в японской миссии, г-н Мануйлов регулярно стал получать значительное количество документов из парижской миссии. Затем, по предположению французской полиции, г-н Мануйлов расширил свою деятельность и установил правильное наблюдение при посредстве домашней прислуги в японских миссиях в Лондоне и Гааге". В итоге только до конца июля было добыто более 200 японских документов.
В октябре 1904 г Манасевич-Мануйлов был вновь командирован в Париж с заданием "организовать разведочное бюро в Вене и Париже по наблюдению за действиями японцев" и по разработке грузинского революционера-эмигранта Г. Г. Деканози, подозреваемого в шпионаже в пользу Японии. Русским военным атташе во Франции, Италии и Австрии предписывалось оказывать ему "возможное содействие и помощь". По мнению современного исследователя, "речь, таким образом, шла о развертывании самостоятельного агентурного наблюдения за японскими дипломатами в Западной Европе, что, однако, не означало прекращения сотрудничества Департамента полиции с французскими специальными службами. Необходимость учреждения новой агентуры была вызвана еще и тем обстоятельством, что действовавшая в Западной Европе заграничная агентура Департамента полиции многие годы наблюдала за русской революционной эмиграцией, и осуществление "военных разведок", по признанию ее заведующего, было для него делом совершенно "необычным"… Выбор Мануйлова для этой цели объяснялся его опытом работы во Франции, а главное - успехами возглавлявшегося им Отделения по розыску о международном шпионстве. Уже в сентябре 1904 г. он… был неофициально признан "заведующим японскими делами" департамента".
В Париже Манасевич-Мануйлов (при содействии дружественных француских спецслужб, предоставивших ему возможность использовать своих агентов, ранее завербованных в японских миссиях, а также с помощью привлеченных им самим к сотрудничеству новых источников информации) смог получить доступ к переписке послов Японии во Франции, Англии и Голландии с министром иностранных дел, донесениям в Токио военных и морских атташе из Парижа и Берлина, документам японских консульств в Амстердаме и Марселе. К лету 1905 г. "агентура" Мануйлова, состоявшая из 10 французов, давала информацию о шведской, сербской, китайской и английской миссиях в Париже, румынском и китайском посольствах в Лондоне, японской и английской миссиях в Брюсселе, германской - в Мадриде и японской в Гааге. "Кроме того, выполнялись разовые поручения департамента и продолжались тесные контакты с французской секретной полицией, по-прежнему снабжавшей Мануйлова копиями телеграмм японских дипломатов".
Наблюдая за грузинским эмигрантом Деканози, Манасевич-Мануйлов "вышел" на японского разведчика, бывшего военного атташе в Петербурге М. Акаси и установил его связи с русскими либералами (в частности, кадетами; восклицания членов "Союза меча и орала" из "12 стульев": "Кадеты Финляндию продали, у японцев деньги брали…" ближе к действительности, чем кажется читателям) и эсерами.
Служебные успехи Манасевича-Мануйлова были вознаграждены орденом Св. Владимира IV степени. В то же время новое руководство Департамента полиции не согласилось с его предложениями об учреждении "наблюдения" в важнейших западноевропейских портовых городах, (поддержанными послом в Париже А. И. Нелидовым. 28 июля 1905 г. Ивану Федоровичу было приказано вообще "ликвидировать дела по возложенным на него поручениям" и вернуться в Россию. В итоге после назначения генерала Д.Ф. Трепова товарищем министра внутренних дел и П.И. Рачковского - заведующим политической частью Департамента полиции Манасевич-Мануйлов был освобожден от своих обязанностей и откомандирован в распоряжение председателя Совета министров графа С.Ю. Витте. 1 сентября 1906 г. он был уволен в отставку, после чего занимался журналистикой в "Новом времени" и "Вечернем времени".