Став императором Николаем II, он считал, что Российская империя должна время от времени доказывать миру свою значимость, в том числе и с помощью военной силы. В 1900 году она ввязалась в войну в Китае, защищая свои интересы в Маньчжурии. Но война против китайских повстанцев («боксеров») для участвовавших в ней российских войск не стала серьезным испытанием. В то же время она убедила императора в его возможности влиять на мировое развитие с помощью находившейся в его распоряжении военной силы.
В 1904 году началась Русско-японская война, завершившаяся полным поражением России. В этой войне неудачи преследовали русскую армию. 20 декабря 1904 года (2 января 1905 г.) капитулировал гарнизон Порт-Артура. За время героической обороны крепости русские войска потеряли 10 634 человека убитыми и умершими от ран, 24 146 ранеными, что составляло более 60 % от общей численности гарнизона. При этом потери японцев составили около 110 тысяч человек убитыми и ранеными.
Император был огорчен этим фактом. В своем дневнике на следующий день он записал: «Получил ночью потрясающее известие от Стесселя о сдаче Порт-Артура японцам ввиду громадных потерь и болезненности среди гарнизона и полного израсходования снарядов! Тяжело и больно, хотя оно и предвиделось, но хотелось верить, что армия выручит крепость. Защитники все герои и сделали более того, что можно было предполагать. На то значит воля Божья!» И уже через два дня правитель страны пишет: «Гулял с удовольствием, погода была мягкая. Много читал».
В феврале русская армия потерпела тяжелое поражение в Мукденском сражении и отступила на Сыпингайские позиции. По этому поводу 25 февраля император сокрушался: «Опять скверные известия с Дальнего Востока: Куропаткин дал себя обойти и уже под напором противника с трех сторон принужден отступить к Телину. Господи, что за неудачи».
В мае 1905 года у островов Цусима японский флот разгромил российскую эскадру вице-адмирала З. П. Рожественского, что окончательно утвердило господство противника на Тихом океане и предрешило исход всей войны. 19 мая в дневнике императора по этому поводу значится: «Теперь подтвердилось ужасное известие о гибели почти всей эскадры в двухдневном бою. Сам Рожественский, раненный, взят в плен!! День стоял дивный, что прибавило еще больше грусти на душе».
Военные неудачи на суше и море вынудили российское правительство искать другие пути урегулирования военного конфликта. 24 июля (6 августа) 1905 года в американском городе Портсмуте начались мирные переговоры. Условия, первоначально выдвинутые японцами, предусматривали передачу им Сахалина, Камчатки, Уссурийского края, Приморской области, Квантунского полуострова со всеми его сооружениями и выплату Россией контрибуции в размере 3 млрд рублей. Начались дипломатические «торги», которые продолжались в течение месяца. Наконец, 23 августа (5 сентября) мирный договор был подписан. Россия признала за Японией преобладание ее интересов в Корее, уступила ей право на аренду Квантунского полуострова с Порт-Артуром и Дальним, передала без оплаты Южную ветку КВЖД от Харбина до Порт-Артура со всем имуществом и южную часть Сахалина. Прямой материальный ущерб, понесенный Россией в ходе войны, составил 2295 млн рублей. Людские потери русской армии и флота достигли 270 тысяч человек. Такого поражения империя не знала более 400 лет, со времен Смутного времени. Император же 17 августа в дневнике пишет: «Ночью пришла телеграмма от Витте с извещением, что переговоры о мире проведены окончательно. Весь день ходил как в дурмане после этого!» И тут же: «Поехали в Красное Село на Егерский праздник, который прошел прекрасно. После завтрака снялся с группой офицеров. Погода была прекрасная…»
Безусловно, выдержки из дневника не могут абсолютно достоверно передавать настроения императора в дни, трагические для русской армии, флота и всего государства. Нет сомнений, что он переживал и военные неудачи, и поражение своей державы в войне с Японией. Но то, что Николай не чувствовал себя прямым виновником этих несчастий, не оставляет сомнений.
Поражение в войне ввергло Россию в смуту 1905–1906 года, позже названную «первой революцией». Народные выступления произошли во многих городах и селах. Для их подавления были применены войска, которые производили карательные экспедиции. Император хорошо знал об этом. 19 декабря 1905 года он пишет: «В Москве, слава богу, мятеж подавлен силою оружия».