Столь скорое распространение российского политического влияния в Северо-Восточном Китае задевало интересы Японии, которая в той же степени была заинтересована в собственном политическом присутствии в регионе. Вся многолетняя внешняя политика этой страны сводилась к замыслам об установлении там со временем полного контроля над всеми транспортными артериями и оборотом грузов. В этих условиях неизбежность открытого конфликта между Россией и Японией стала очевидна уже по окончании постройки КВЖД в 1903 году, а вскоре, как прямой результат дипломатических противоречий между странами, вспыхнула Русско-японская война 1904–1905 годов, проходившая на китайской территории. Как следствие этого, военные действия обернулись крупными убытками, которые понесла система грузооборота железнодорожного пути, что ощущалось русским и маньчжурским торговыми сообществами, успевшими за короткий довоенный срок ощутить значимую коммерческую выгоду от эксплуатации КВЖД.
Движение поездов на Китайско-Восточной железной дороге, особенно в первые годы ее открытия, не всегда проходило в благоприятных условиях. Не прошло и двух лет со дня введения дороги в эксплуатацию, как, сразу по окончании Русско-японской войны, ее протяженность оказалась сокращенной. Согласно одному из пунктов мирного договора, заключенного между противниками в североамериканском Портсмуте, южная часть железнодорожной линии, тянущаяся от поселения Куань Чэн Цзы, именуемого в наши дни Чанчунь, до станции Дальний (Далянь) перешла к победившим японцам.
В продолжение всего 1906 года на остающемся под российским контролем отрезке железной дороги проходила эвакуация русских войск из Манчжурии. Груженные людьми и разнообразным воинским снаряжением, воинские эшелоны получали приоритетные права движения перед товарными и пассажирскими составами. Особые графики движения составов привели к сокращению коммерческих и пассажирских грузоперевозок. Спустя год, в 1907 году, расписания движения пассажирских и товарных поездов по железной дороге вернулись к первоначально заданному расписанию движения, утвержденному еще с начала эксплуатации дороги, с учетом ее работы в штатном режиме. Слаженность работы всех участков Китайско-Восточной железной дороги, и в особенности на линии, оставшейся в распоряжении российско-китайских акционеров дороги после отхода ее части победителям, по-прежнему приковывала пристальное внимание промышленных и, как следствие, политических кругов Японии. В отличие от России Япония не сумела обеспечить столь же эффективную эксплуатацию полученного ей в качестве военного трофея отрезка железной дороги. Причины затруднений были разнообразны: непомерное финансовое бремя по содержанию там части военных сил, необходимость применения постоянных репрессивных мер в отношении местного населения во избежание саботажа и подпольной борьбы, справедливо считавшего японскую администрацию оккупационной силой. Среди прочего трудности составляла и объективная скудость национальных инженерных и технических ресурсов, которые могли бы быть задействованы японской администрацией для поддержания линии в исправном техническом состоянии на долгие годы вперед.
Важная роль выстроенной русскими железной дороги для развития экономики Манчжурии и содействия коммерческим концессиям на всей ее территории быстро была оценена железнодорожными магнатами Северо-Американских Соединенных Штатов, сразу же попытавшимися внедриться на рынки сбыта русских товаров в Маньчжурии на правах конкурентов. В 1909 году для достижения максимально легитимного прикрытия своей экономической агрессии Северо-Американские Соединенные Штаты даже провозгласили доктрину «открытых дверей» в Китае. В основу этой доктрины легло американское предложение Великобритании, Германии, Франции и Японии о «нейтрализации» всех железных дорог в Манчжурии. Идея американцев тогда прозвучала провокационно не только для Российской империи, обладавшей тысячеверстной линией железнодорожных путей в Маньчжурии и уже вложившей к этому времени в строительство значительные средства, но даже и для Японии, сразу же усмотревшей в ней потенциальную угрозу своим интересам в северо-восточной части Китая.
В ответ на американское предложение о нейтрализации всех железных дорог МИД Российской империи заявил самый решительный протест, а Америка, не получившая поддержки большинства европейских стран и Японии, скрепя сердце принуждена была с этим согласиться. Впрочем, справедливости ради скажем, что коммерческие интересы России на КВЖД соблюдались западными державами даже после февральского переворота 1917 года и прихода к власти масонского Временного правительства. И хотя согласие в отношении вопросов управления железной дорогой редко достигалось между акционерами Общества КВЖД, сама эксплуатация дороги, находившаяся в руках по-настоящему талантливых управленцев и инженеров, проходила в основном без перебоев. В связи с этим, в 1917 году Временное правительство было вынуждено переназначить генерал-лейтенанта Дмитрия Леонидовича Хорвата управляющим дорогой, именуя его вполне в традициях времени «комиссаром полосы отчуждения». Несмотря на то что в октябре того же года большевикам на время удалось создать на протяжении почти всей магистрали Советы рабочих комитетов, административное управление КВЖД по-прежнему оставалось в руках генерал-лейтенанта Хорвата. В своей политике Хорват старался опираться на консервативные круги инженерного корпуса, представителей коммерции и работников русских консульских учреждений.