Первоначально успех не сопутствовал левой колонне 9-й пехотной дивизии, ударившей по полукапониру N2, который защищал только отряд добровольцев, поддерживаемый огнем Заредутной батареи и батареи Большого Орлиного Гнезда. Командир колонны генерал Итинобе сумел быстро прекратить панику в своих ротах и снова пошел в атаку. На этот раз после кровавого боя капонир был взят. Казалось, что успешной будет и атака правой колонны 11-й японской пехотной дивизии на форт N2. Она уже преодолела ров на бруствере форта и подняла национальные флаги, но через несколько минут после штыкового боя была сброшена в ров. Несколько рот этой колонны попытались прорваться между укреплениями в тыл форта, но когда одна из них попала на минное поле (фугасы), остальные отступили, понеся значительные потери от огня резервных русских частей, находившихся у Китайской стенки. Не удалась и атака центральной колонны 11-й пехотной дивизии на бастион Куропаткина, гарнизон которого составлял 224 человека; их поддерживали 6 малокалиберных орудий и 2 станковых пулемета. Поддержанные резервной стрелковой ротой и батареей “Б”, защитники бастиона отбросили неприятеля, хотя бои продолжались до 2 часов ночи.
Поражение ждало и левофланговую колонну, которая ударила по батарее “Б”, когда шла на окопы между батареей и бастионом Куропаткина. Японские роты, обстреливаемые с флангов орудиями батареи, несли серьезные потери и залегли перед брустверами позиций, а те, которые проникли на позиции, были выбиты в штыковом бою. Тогда русские ударили по залегшей части колонны и вынудили японцев отойти со значительными потерями. Атакующие колонны поддерживала только полевая артиллерия, так как осадная прервала огонь, чтобы не стрелять по своим отрядам. Бои, продолжавшиеся до поздней ночи, не принесли нападавшим ожидаемого успеха. Сильный бой произошел и за батарею на Курганной высоте. Трехтысячный отряд добровольцев под командованием генерал-майора Накамуры атаковал уже в сумерках, в 18 ч. 30 мин.. в надежде на то, что темнота поможет им внезапно ворваться на вершину горы. Но на подходе к Курганной штурмовую колонну обнаружили прожектором с Кладбищенской батареи, и сразу же русская артиллерия открыла огонь по японцам.
С самой же Курганной высоты подходившего неприятеля не видели, и сигнал тревоги прозвучал там с большим опозданием. Батарейцы стали занимать свои позиции в ту минуту, когда ликующие первые японские солдаты уже перескочили через бруствер. В ходе рукопашной схватки батарейцам все-таки удалось сделать несколько выстрелов в атакующих в упор, но под натиском превосходящих численно японцев русские артиллеристы стали отступать с Курганной высоты. Положение исправила подоспевшая на выручку рота моряков Квантунского экипажа, которая в дружной штыковой атаке отбросила штурмующих за бруствер укрепления. Однако нападавшие далеко не бежали, а залегли на склонах высоты. На следующий день генерал Ноги пытался захватить только форт N2, почти разбитый снарядами калибра 11”, так как через него он надеялся проникнуть внутрь укреплений крепости. В 17 часов форт был атакован штурмовой колонной 11-й японской пехотной дивизии, которая через пролом прорвалась в глубь форта. Несмотря на то, что число нападавших увеличилось за счет прибывшей через час еще одной штурмовой колонны, защитники форта сражались отчаянно и после полуночи 20 октября вместе с резервными ротами выбили японцев. Третий штурм не принес успеха командующему 3-й японской армией, который уже вечером 21 октября отказался от дальнейших атак, довольствуясь захватом полукапонира N2. Потери японцев составили, по меньшей мере 5000 убитых и раненых, потери российской стороны убитыми и ранеными составили более 2000 чел. В двадцати пяти госпиталях находились более 4000 больных и раненых.
31 октября, стоявшие на внешнем рейде под батареей N 9 “Стройный” (командир — лейтенант В.Кузьмин-Караваев 1-й) и “Сильный” (лейтенант Г.О.Гадд) начали сниматься с якоря, когда под машинным отделением первого миноносца раздался мощный взрыв. “Стройный” стал быстро погружаться, его экипаж перебрался, на соседний “Сильный”. Однако едва первый миноносец скрылся под водой, как прогремел второй взрыв — на сей раз у борта “Сильного”. Миноносец был полностью выведен из строя. Экипаж направили на укомплектование морской роты.