Куропаткин, назначенный еще в октябре 1904 г. главнокомандующим вместо Алексеева, имел в своем распоряжении три армии, численно превосходящие японцев. Наступление 12–15 января 1905 г. на деревню Сандепу стоило русской армии потери 12 тыс. человек и не принесло никаких результатов. Обострявшееся внутриполитическое положение заставляло правящие круги России более настойчиво требовать военных успехов. Сразу после неудачи при Сандепу стали готовить новое наступление. Японская сторона получила подкрепление после падения Порт-Артура.

Мукденское сражение по своим масштабам было невиданным для того времени. На 160-километровом фронте столкнулись две крупные военные силы. Японские армии насчитывали 260–270 тыс. штыков, около 900 полевых, 170 тяжелых орудий и до 200 пулеметов. Русские не уступали ни в численности войск (свыше 270 тыс. штыков), ни в артиллерии (более 1200 полевых и 250 тяжелых орудий), но недопустимо отставали в обеспеченности новейшим вооружением — только 56 (!) пулеметов. Сражение, начавшееся 5 февраля наступлением японской армии, длилось без перерыва три недели. Под Мукденом вновь проявились неспособность командования предугадывать действия противника, нерешительность при обнаружении его обходных маневров, неумение пойти на риск для деморализации противника. После прорыва фронта японцами и возникновения реальной угрозы окружения 25 февраля начался отход русских армий. Действия арьергардных частей, геройски сдерживавших натиск противника, позволили войскам уйти из мукденского мешка, но не помогли избежать больших потерь. Они составили около 69 тыс. убитыми, а 21 тыс. попала в плен. Потери японцев тоже были значительны — свыше 70 тыс. человек. В ходе отступления армия утратила боеспособность: проявилось падение дисциплины и нарастание недовольства солдат и офицеров бездарностью командования, которое стало выливаться в антивоенные выступления. Вести о революции в России накаляли обстановку. Смещение Куропаткина как главного виновника поражения в Маньчжурии ничего не могло изменить. Однако и после Мукдена царизм с упорством обреченного продолжал войну, сделав ставку на 2-ю Тихоокеанскую эскадру.

Цусима. Решение о посылке дополнительной эскадры с Балтики на Дальний Восток приняли еще в апреле 1904 г., но из-за достройки ряда кораблей она вышла из Аибавы только 2 октября под командованием вице-адмирала 3. П. Рожественского. В районе Мадагаскара было получено известие о сдаче Порт-Артура и гибели 1-й Тихоокеанской эскадры. На обращения Рожественского о необходимости прекратить поход Николай II приказал прорываться во Владивосток для завоевания господства на море и взаимодействия с сухопутной армией. В начале апреля эскадра прибыла в Индокитай, где дожидалась созданной из устаревших кораблей 3-й Тихоокеанской эскадры под командованием контр-адмирала Н. И. Небогатова.

14 мая 1905 г. русские корабли, украшенные флагами по случаю годовщины коронации Николая II, вошли в Цусимский пролив. Соединенная эскадра, выстроенная в длинную кильватерную колонну с тихоходными кораблями, двигалась со скоростью 9 узлов. На пересечение ее курса вышли два японских броненосных отряда, корабли которых отличались высокой скоростью хода (16–18 узлов). Флагман «Князь Суворов» открыл огонь по противнику. Того, совершив поворот и взяв обратный курс, сдвоил свои корабли. Бой стал разворачиваться на параллельных курсах. Японские корабли вели прицельный огонь, начав с броненосцев «Суворов» и «Ослябя». Раненый Рожественский был снят с горящего флагмана миноносцем, а командование принял Небогатое. Его попытка уйти от противника удалась ненадолго. Возобновившийся бой свелся к методическому расстрелу русской эскадры. Утром 15 мая пять окруженных кораблей сдались. Одному крейсеру и 2 миноносцам удалось прорваться во Владивосток; 2 легких крейсера ушли в Манилу, где были разоружены. Трагическая гибель эскадры, явившаяся результатом авантюрных решений власти и бездарного руководства непосредственного командования, завершила Русско-японскую войну. Поражение в Цусимском проливе стало окончательным военным крахом самодержавия. На Особом совещании в Царском Селе 24 мая 1905 г. принимается решение о немедленном прекращении войны. Япония тоже нуждалась в мире, так как ее финансы были истощены, а тяготы войны грозили волнениями масс. Ее правительство прибегло к посредничеству США, которые, как и Англия, не желали усиления молодого соперника.

Портсмутский мир. Переговоры начались 27 июля 1905 г. в Портсмуте (США) и продолжались почти месяц. Японскую делегацию возглавлял министр иностранных дел Комура, а русскую — С. Ю. Витте. Николай II согласился на его назначение после безуспешных попыток поручить это другому лицу. Для Витте ведение переговоров было делом чести. Как государственный деятель он хотел добиться наилучших условий мира для своего отечества, несмотря на тяжкие поражения русской армии и флота. Удачное завершение переговоров открывало для него возможность вернуться в большую политику. Это предопределило поведение Витте на переговорах, державшего себя так, как будто с Россией «приключилось в Маньчжурии небольшое несчастье, и только».

Требования японских милитаристов простирались не только на Китай, но включали русские территории (Сахалин, Камчатку, Приморье) и выплату контрибуции в 3 млрд руб. Витте начал переговоры с второстепенных вопросов, втягивая японцев в обсуждение, изматывая их на мелких и незначащих деталях. Когда дошли до главных, он стал непреклонен, вынудив японцев признать нереальность первоначальных условий. Их новые требования включали передачу аренды Квантуна, железной дороги Порт-Артур — Харбин, Сахалина, признание Кореи сферой японских интересов, установление в Маньчжурии принципа «открытых дверей», предоставление японцам рыболовных участков в русских водах, а также уплаты контрибуции. Поскольку перечислялись в основном территории, реально уже занятые Японией, то с этим трудно было спорить. Однако Витте категорически отверг пункт о передаче Сахалина и требование контрибуции как затрагивающий достоинство великой державы. В результате взаимных уступок сторон 23 августа i905 г. был подписан мир, по которому Россия лишалась южной части Сахалина до 50-й параллели вместе с имевшимся там имуществом. Такое же правило распространялось на Порт-Артур, Дальний, участки железной дороги, переходившие к японцам. Пункт о контрибуции был снят, но Россия оплачивала содержание русских пленных в Японии. За свои заслуги Витте получил графский титул и вновь оказался в горниле большой политики. Долгое время поражение в Русско-японской войне оставалось неутихающей болью в сознании русского народа и общества. В 1905 г. это стимулировало рост революционных настроений в стране.

Весь 1904 г. отмечен усилением массового движения рабочего люда и крестьянства по всей стране. Прокатившаяся осенью волна стачек улеглась ненадолго. В декабре в бакинской всеобщей забастовке участвовало до 25 тыс. человек. Рабочие держались стойко и впервые в российской истории добились заключения коллективного договора с предпринимателями, по которому устанавливался 9-часовой рабочий день, а заработная плата увеличивалась на 20 %. 3 января 1905 г. началась стачка на Путиловском заводе, к 8 января она стала всеобщей. В стремлении погасить разгоравшийся пожар Г. Гапон активизировал подготовку петиции рабочих к царю. Выработанный в ходе обсуждений документ сочетал искреннюю веру в милость и заботу монарха о народе с выражением недовольства своим положением и требованием демократических реформ. «Государь! Мы, рабочие и жители города С.-Петербурга разных сословий, наши жены, и дети, и беспомощные старцы-родители, пришли к тебе, государь, искать правды и защиты. Мы обнищали, нас угнетают, обременяют непосильным трудом, над нами надругаются, в нас не признают людей, к нам относятся как к рабам, которые должны терпеть свою горькую участь и молчать», — говорилось в петиции. Помимо созыва Учредительного собрания путем «всеобщей, тайной и равной подачи голосов», в ней предлагалось введение демократических свобод — слова, собраний, совести, неприкосновенности личности. Конец петиции звучал с некоторой угрозой: «Не отзовешься на нашу мольбу — умрем здесь на этой площади, перед твоим дворцом… У нас только два пути: или к свободе и счастью, или в могилу».