Контратакующими действиями русские войска отбили у противника Большой перевал, гору Семафорную и свои прежние позиции на восточном берегу бухты Лунвантан за исключением горы Куинсан. Атака этой высоты началась силами 5 стрелковых рот и сводно-охотничьей команды под общим начальством полковника В. Савицкого. В ряде случаев штурмовые колонны подходили к вражеским позициям на дистанцию в 400 шагов. Однако частый встречный ружейный огонь не позволял сибирским стрелкам ударить в штыки. Не помог и обстрел высоты из полевых орудий, поскольку японские пехотинцы при начале обстрела укрывались в блиндажах. Штурм горы Куинсан, который велся два дня — 20 и 21 июня, закончился для русских безрезультатно.
После боев за гору Куинсан на Квантунском полуострове до 13 июля вновь установилось затишье. Русские войска за это время сумели обустроить свою новую позицию, однако достроить полевые укрепления они не успели. Японская осадная армия, заметно усилившись численно за счет доставленных морем подкреплений, начала наступление с целью выбить русских с передовых позиций к самому Порт-Артуру.
В 6.30 утра 13 июля японская артиллерия открыла сильный огонь по русским позициям, и пехота под ее прикрытием устремилась в атаку. К полудню она заняла слабо укрепленный Большой перевал. Теперь противник получал хорошую возможность ударить во фланг позиции на Зеленых горах. Понимая всю опасность сложившейся ситуации, генерал-майор Р.И. Кондратенко отдал распоряжение начать контратаки, и к вечеру японцы были выбиты с Большого перевала.
Рано утром следующего дня японская артиллерия начала обстрел Зеленых гор и затем последовала атака пехоты. Вскоре обстановка на правом фланге русской позиции стала складываться в пользу атакующих. Подошедший из Порт-Артура отряд кораблей повел из бухты Тахэ обстрел фланга наступавшей осадной армии Ноги, но с подходом крейсеров Соединенного флота был вынужден уйти обратно во внутреннюю гавань. У самого ее входа крейсер «Баян» наткнулся на мину и получил подводную пробоину.
Наступившая темнота прекратила бой за Зеленые горы. Но ночью японцы внезапно атаковали русских на высоте 93 и овладели ею. Тогда командование обороной Порт-Артура принимает решение отойти с Зеленых гор на более сильные позиции, расположенные на соседних Волчьих горах.
Волчьи горы представляли собой цепь невысоких сопок, которая тянулась полукругом на расстоянии 7—8 километров от крепости. В сторону противника сопки имели крутые склоны, перед которыми тянулись сплошные поля гаоляна, достигавшего в высоту 1,5—2 метров и служившего прекрасным укрытием для японских пехотинцев в случае их скрытного подхода к Волчьим горам.
В 4 часа утра 17 июля по всему фронту началось настойчивое наступление японцев. Через три часа им удалось прорваться в центре и на левом фланге обороны русских войск. Генерал-майор Фок приказал в 8 часов вечера своей 4-й Восточно-Сибирской стрелковой дивизии, не исчерпавшей большей части своих возможностей в бою, отойти с Волчьих гор в район крепости, что и было сделано к 10 часам вечера.
На Волчьих горах продолжала стойко вести оборонительный бой только 7-я Восточно-Сибирская стрелковая дивизия генерал-майора Кондратенко. Особенно кровопролитные схватки велись за высоты Дагушань и Сягушань, которые штурмовали батальоны и полки 11-й японской пехотной дивизии. На их вершинах начались рукопашные схватки. Кондратенко обратился к Стесселю с просьбой прислать резервы, но их он не получил.
Японцы усилили натиск на позиции противника на Дагушане и Сягушане. Отступавшие с высот пехотные батальоны Ноги приказал заменять свежими силами и без промедления бросать их в атаку. Русские же роты, которые оборонялись на вершинах, менять было просто некому. Солдаты этих рот не спали уже двое суток, не имели воды, некому было убрать погибших и позаботиться о раненых. Несмотря на это, японские атаки отбивались одна за другой.
В конце концов атакующие смогли захватить Дагушань и втащить по крутым скатам горы на ее вершину несколько артиллерийских орудий. Начался методичный обстрел соседней высоты Сягушань. На третий день обороны генерал-майор Р.И. Кондратенко обратился к коменданту Порт-Артурской крепости генерал-майору Смирнову с предложением.