Левый фланг занимала 1-я армия, в составе: 2-го (5-я Восточно-сибирская стрелковая дивизия, 1-я Сибирская пехотная дивизия), 3-го (3-я Восточно-сибирская стрелковая дивизия, 6-я Восточно-сибирская стрелковая дивизия), 4-го Сибирских корпусов (2-я Сибирская пехотная дивизия, 3-я Сибирская пехотная дивизия). 19-й корпус (17-я и 38-я пехотные дивизии) Синлундян (17-я) и Ляухуйуйца (38-я) и 1-й армейский корпуса (22-я пехотная дивизия, 37-я пехотная дивизия) являлись резервом. Всего численность 1-й армии составила 130 тыс. человек.
В резерве, как средство развития успеха наступления, располагалась 3-я армия, подтянутая, по сравнению с предыдущим расположением ближе к линии фронта. 4-й (16-я и 30-я пехотные дивизии), 9-й (5-я и 42-я пехотные дивизии), 2-й стрелковый корпус (3-я и 4-я стрелковые бригады, 53-я стрелковая дивизия, 5-й Сибирский корпус (54-и пехотная дивизия), 13-й корпус (1-я и 36-я пехотные дивизии) - всего 100 тыс. чел. Отряд Реннекампфа, выделенный из состава 3-й армии (71-я пехотная и Забайкальская казачья дивизии, Сводно-сибирская бригада) расположился фронтом к 5-й армии.
В резерве главнокомандующего находился отдельный гвардейский корпус в составе 3-х гвардейских дивизий. В начале августа 2-й стрелковый корпус начал скрытную переброску в расположение 1-й армии.
Общая численность русских войск оставляла около 440 тыс. человек. Правый фланг японских позиций позицию занимала 5-я армия Кавамуры (11, 13 див., 16 резервная бригада, примерно 45 тыс. чел.) Также на правом фланге находилась 1-я армия Куроки (2, 12 и гв. дивизии, 2 гвардейские резервные бригады, примерно 55 тыс. чел.). В центре уже традиционно свои позиции занимала 4-я армия Нодзу (10, 6 дивизии, 3, 10, 11 резервные бригады, примерно 50 тыс. чел. На левом фланге заняла позиции 2-я армия Оку (4, 5, 8 дивизии, 14, 8 резервные бригады, примерно 65 тыс.). Уступом за ней располагалась 3-я армия Ноги (1, 7, 9, 3 дивизии, 15 и 4 резервные бригады, примерно 85 тыс. человек).
В районе Факумынь — Тундзякоу стояли 2 резервные бригады и 1 резервная дивизия, составляя резерв главнокомандующего - примерно 25 тыс. чел. Общее количество японских войск составляло порядка 320-330 тыс. человек.
Японцы с момента июньского наступления усиливали первую линию оборону, начали активно укреплять 2-ю. Деревни, находящиеся на фронте позиций приведены в оборонительное состояние, имелись редуты, люнеты, батареи с расположенными перед ними искусственными препятствиями в виде колючей проволоки, засек и фугасов. Все опорные пункты были окружены проволочными заграждениями и волчьими ямами. За флангами этой позиции был возведен ряд укреплений. Были укреплены населенные пункты и в тылах армий - Чжанцзявопу, Факумынь, Тундзякоу и др. Была подготовлена Телинская позиция, эта позиция также имела ряд редутов и люнетов, впереди которых были устроены искусственные препятствия.
Шестого августа было проведено большое совещание у великого князя Владимира Александровича: Сахаровым был обрисован в деталях план предстоящего наступления и расставлены основные акценты - активные действия подвижных частей, решительность в наступлении. Общий план сражения строился на идее не глубоких охватов, а локальных обходов, операций по разрезанию и окружению японских частей. Главком сделал специальное ударение на темпе наступления: “… Темп, господа, темп, мы должны ни на минуту не прерывать наступления, невзирая на потери, нельзя дать японцам окопаться, не боитесь вводить резервы, заменяйте уставшие части свежими и вперед….”. Кавалерии было отдано четкое указание - выход на коммуникации противника. Части первого эшелона насытили пулеметами, увеличили число так называемых “бомбочек” - гранат, которые себя хорошо зарекомендовали в июне. Общий замысел операции состоял из двух этапов. На первом этапе силами 1-й армии, под командованием генерал-лейтенанта Штакельберга должна быть рассечены, а затем окружены боевые порядки 4-й японской армии и удержание флангов от удара 1-й и 2-й японских армий. Основным направлением для замыкания окружения считался г. Кайюань. Вторым этапом планировалось ввод в образовавшийся выступ частей 3-й армии и развитие наступление в двух направлениях - на Телин и, после форсирования р.Ляохэ, на Тундзякоу. Одновременно с этим, на левом фланге 6-м Сибирским корпусом, при поддержке кавалерии должен быть проведен фланговый обход 3-й армии Ноги, в направлении на Факумынь. Частям 2-й армии было предписано проводить демонстративные атаки на позиции 2-й и 3-й армий японцев, с целью отвлечения их от основного участка наступления.
Утром 8 августа солдатам был зачитан приказ главнокомандующего о начале наступления, в приказе главком призывал каждого “исполнить свой долг как это сделали русские моряки, смыть позорное пятно Мукдена”. В 5 часов начался артиллерийский обстрел японских позиций, такой концентрации артиллерийского огня еще никогда не было. 2-й стрелковый корпус начал выдвижение в сторону фронта, ему предстояло занять позиции 4-го Сибирского корпуса, против 1-й армии Куроки.
Части 1-й армии после 40 минутной артподготовки начали наступление на участке 4-й армии. 2-й Сибирский корпус начал атаку фронта 10-й дивизии вдоль линии железной дороги. 3-й Сибирский корпус выступил из под Нанчензо против 6-й дивизии. 2-я сибирская пехотная дивизия из состава 4-го Сибирского корпуса, начала наступление на Кайюань, пытаясь нащупать стык фронтов 2-й и 6-й дивизий японцев, остальные части 4-го Сибирского корпуса активных действий не вели. В течении суток шли попытки захвата линии японской обороны, к вечеру части вернулись на исходные позиции. На следующий день частям русской армии удалось захватить первые линии окопов и закрепиться там, несмотря на яростные контратаки японцев.
10 августа в 16 часов части 2-я сибирская пехотная дивизия и введенная в бой 2-я бригада из 3-й Восточно-Сибирской дивизии сумели, разрвать связь между 4-м и 29-м пехотные полками японцев, и выйти к Кайюаню. Кайюань представлял собой сильно укрепленный населенный пункт, с редутами и люнетами на подступах, практически населенный пункт был превращен в форт.
Ояма был в уверенности, что в центре русские наносят второстепенный, отвлекающий удар, аналогично его действиям под Мукденом, а основной удар будет наноситься в обход левого фланга, и не тронул резервные бригады из под Факумыня и Тундзякоу. Подтверждало это и донесения разведки о сосредоточении на левом фланге русских 6-го Сибирского корпуса и наличие крупных резервов в тылу 2-й армии (гвардейские, 13-й армейский и 5-й Сибирский корпуса). Хотя из под Сяотайцзы была передислоцирована 8-я бригада из состава 2-й армии ближе к железной дороги, на ее место переведена 1-я резервная бригада из состава 3-й армии.
На следующий день наступления в 4 часа утра великий князь Владимир Александрович выложил первый свой козырь - в бой были введена морская артиллерийская бригада и осадные мортиры. Со скрытно оборудованных полустационарных позиций открыли огонь 120 мм и 6” орудия морской артиллерийской бригады под командованием капитана 2-го ранга Лутонина. После артиллерийского обстрела, длившегося до 5 часов, в бой снова пошли части 2-го и 3-го Сибирских корпусов, усиленные частями 1-го армейского корпуса (37-я пехотная дивизия). Части 4-го Сибирского корпуса и 2-го стрелкового прикрывали наступление с правого фланга, от 1-й армии Куроки. В 15 часов 24-й Восточно-Сибирский полк, усиленный в течении боя 23-м Восточно-Сибирским и Читинским казачьими полками, под командованием Лечицкого, после ожесточенного боя занял Кайюань, выбив оттуда части 48-го пехотного полка. Штурм был очень тяжелым и кровопролитным, практически каждое здание приходилось брать штурмом. К 15 часам русские контролировали практически весь Кайюань, за исключением южной окраины. Полк потерял около трети состава, сам Лечицкий был ранен. Накал боев был таким, что раненых или пытавшихся сдаться японцев убивали на месте. Офицеры практически не пытались остановить озверевших от крови и потерь солдат, да и сами часто наносили “последний удар”.
