После трёхчасового неравного боя «Варяг» нанёс тяжёлые повреждения крейсеру «Такашихо», но огонь японской эскадры вывел из строя все орудия крейсера. Командир «Варяга», капитан 1-го ранга Руднев, предпочёл затопить крейсер, но не сдавать врагу, а канлодку «Кореец» взорвал.
1 февраля морской министр Авелан сообщил Макарову, что он назначен командующим флотом на Тихом океане. Сразу же Макаров начал готовиться к отъезду, не ожидая поступления официального приказа. За два-три дня создал свой штаб из дельных офицеров. Пригласил бывшего командира «Ермака» капдва М. Васильева, минного офицера К. Шульца с «Витязя», полковника Генштаба А. Агапеева. Для ремонта повреждённых кораблей в Порт-Артуре с Макаровым отправилась группа опытных мастеров с Обуховского и Балтийского заводов.
Утром 24 февраля Макаров прибыл в Порт-Артур и сразу направился на крейсер «Аскольд». Первым делом он побывал на повреждённых броненосцах «Ретвизан» и «Цесаревич», ускорил их ремонт.
Обстановка на море сложилась в пользу превосходящих сил японцев. Однако Макаров определил сразу же главную задачу — флот должен не только оборонять Порт-Артур, но и атаковать неприятеля. Японский адмирал Того, который намеревался блокировать русскую эскадру в Порт-Артуре, вскоре понял, что с появлением нового флагмана его планы рушатся. Спустя два дня после приезда Макаров вышел в море, и японцы, до этого безнаказанно шнырявшие около Порт-Артура, опешили. Макаров за два дня в корне реорганизовал дозорную службу.
Уже 25 февраля отряд русских миноносцев вступил в бой и повредил миноносец «Акацуки». Начали действовать инструкции и требования Макарова.
Утром 27 февраля снова произошла схватка. В неравном бою, возвращаясь с дозора, миноносцы «Решительный» и «Стерегущий» вступили в бой с эскадрой японцев. «Решительный» прорвался в базу, а «Стерегущий» сражался до последнего и погиб, не спустив флага. Узнав об этом, Макаров без промедления отправился на быстроходном крейсере «Новик» к месту боя на выручку. Японцы, увидев русские крейсера, спешно удалились. В этот день японцы безуспешно обстреливали бухту перекидным огнём через гору Ляотешан.
28 февраля флагман Макаров впервые вывел эскадру на внешний рейд и провёл учения.
Дальнейшие события в течение месяца по противодействию японцам развивались стремительно, о чём кратко повествует Боевая летопись флота:
«В ночь на 9 марта успешно отбита атака японских миноносцев. Выход эскадры в море, адмирал Того ретировался. 13 марта выход эскадры в море, уничтожен японский пароход. В ночь на 14 марта сорвана попытка атаки брандерами японцев, отражены атаки противника эскадрой под флагом Макарова».
И всё это происходило в борьбе Макарова с надменным наместником Алексеевым, бездарным генералом Куропаткиным, трусливо отступившим перед десантом японцев, предателем генералом Стесселем.
Все они не только мешали, но и противодействовали инициативам вице-адмирала С. Макарова.
В ночь на 31 марта два отряда миноносцев скрытно вышли на поиски для атаки неприятеля. Два миноносца в темноте отстали. Один из них, «Страшный», по ошибке в темноте сблизился с шестью миноносцами японцев и на рассвете вступил с ними в неравный бой. Японцы окружили «Страшный», который сражался до последнего, пока не скрылся под водой. Узнав об этом, Макаров сразу же утром выслал к месту гибели крейсер «Баян» и, подняв флаг на броненосце «Петропавловск», с эскадрой направился на внешний рейд. Отогнав огнём японские крейсера, эскадра начала возвращаться в Порт-Артур. В 9 часов 39 минут броненосец «Петропавловск», идущий во главе кильватерной колонны, попал на минную банку, взорвался и через полторы-две минуты скрылся под водой. Погиб командующий флотом вице-адмирал С. Макаров, его начштаба, контр-адмирал Молас, 27 офицеров и 620 матросов.
Вот как описал эту трагедию очевидец, бывший адъютант Макарова, лейтенант В. Семёнов:
«Глухой, раскатистый удар заставил вздрогнуть не только меня, но весь крейсер. Словно где-то близко хватили из двенадцати дюймовки. Я с недоумением повернулся… Удар повторился ещё грознее… Что такое? „Петропавловск“! „Петропавловск“!.. Как-то жалобно и беспомощно раздались кругом разрозненные испуганные восклицания, заставившие меня сразу броситься к борту в предчувствии чего-то ужасного… Я тут же увидел гигантское облако бурого дыма („пироксилин, минный погреб“, — мелькнуло в мозгу) и в нём, как-то нелепо наклонно повисшую в воздухе не то летящую, не то падающую фок-мачту… Влево от этого облака ещё была видна задняя часть броненосца, совсем такая же, как и всегда, словно там на носу ничего не случилось… Третий удар… Клубы белого дыма, заслонившие бурый дым… Котлы!.. Корма броненосца стала подниматься так резко и круто, точно он тонул не носом, а переломившись посредине… На мгновение в воздухе мелькнули ещё работающие винты… Был ли ещё новый взрыв? — не знаю… Но мне казалось, что эта, единственно видимая за тучей дыма и пара кормовая часть „Петропавловска“ вдруг словно раскрылась и какой-то ураган пламени хлынул из неё, как из кратера вулкана… Мне казалось, что даже несколько мгновений спустя после того, как скрылись под водой остатки броненосца, море ещё выбрасывало это пламя…