Августовские бои под Порт-Артуром явились первым успехом русского оружия в войне с Японией. Японское командование было вынуждено перейти к долговременной осаде крепости, и это спутало все их стратегические планы. Порт-артурский гарнизон накрепко приковал к себе три лучшие кадровые дивизии и две отдельные бригады противника с многочисленной полевой и тяжелой артиллерией, вспомогательными войсками и службами.
Ноги, отчаявшись взять Порт-Арутур штурмом, приказал приступить к инженерным работам по «правильной» осаде крепости. Более двух тысяч японских саперов, в помощь которым было выделено немало пехотинцев, приступили к земляным работам. Противник медленно, но уверенно и методично приближался к крепостным укреплениям через траншеи-сапы (апроши и параллели). Апроши были путями к неприятельской позиции, достаточно извилистые, чтобы избежать продольного огня. Параллели предназначались для сосредоточения обороняющихся войск перед штурмом.
Командующий сухопутной обороной крепости Кондратенко приказал артиллерийским огнем срывать земляные работы японцев. Однако темные ночи, частые туманы и дожди хорошо скрывали ход инженерных работ противника. К началу сентября 1904 года вражеские траншеи находились уже на расстоянии ста шагов от Кумирненского и Водопроводного редутов и четыреста шагов от форта № II.
Одновременно усиливалась японская осадная артиллерия. С Японских островов под Порт-Артур прибыли 11-дюймовые осадные гаубицы, которые, по существу, и решили впоследствии участь крепости. Только один ствол такой гаубицы весил 900 пудов, а ее гигантский снаряд — 500 фунтов (227 килограммов). Для осадных батарей Того приказал снять с кораблей часть орудий. Потрепанная при первом штурме Порт-Артура осадная 3-я армия вскоре получила пополнение из 16 тысяч солдат и офицеров, не считая саперов.
На порт-артурской эскадре произошла смена командующего. После гибели Витгефта в сражении в Желтом море временное командование взял на себя второй флагман эскадры контр-адмирал П.П. Ухтомский. Однако он стал противиться адмиралу Алексееву, который продолжал требовать прорыва броненосных кораблей из Порт-Артура во Владивосток. Тогда наместник сместил временного командующего и назначил на эту должность командира крейсера «Баян» капитана 1-го ранга Р.Н. Вирена, которому было присвоено при этом звание контр-адмирала.
Вступив в должность, Вирен доложил царскому наместнику: «Всякая попытка прорыва во Владивосток обречена на неудачу». После этого главнокомандующий перестал требовать выхода остатков Тихоокеанской эскадры в море для прорыва к Владивостоку. Броненосные корабли, стоявшие во внутренней гавани на якоре, превратились в плавучие батареи, а их экипажи стали последним резервом осажденного порт-артурского гарнизона.
Второй штурм Порт-Артура начался 6 сентября. Японская артиллерия произвела массированный обстрел позиций Восточного и позднее Северного фронтов, главным образом Водопроводного и Кумирненского редутов, по которым сосредоточенный огонь вели 40 осадных и 84 других орудия. Артиллерийский огонь продолжался 6 часов. В районе Водопроводного редута упало до тысячи снарядов, превративших его в груду камней и исковерканных деревянных балок; были разбиты две противо-штурмовые пушки и пулемет, прервана телефонная связь, гарнизон понес значительные потери.
Тем временем до трех батальонов японской пехоты с 4 полевыми пушками и 24 пулеметами сосредоточилось в близлежащих оврагах для атаки на редут. Мощный огневой налет не позволил защитникам Водопроводного редута помешать подготовке вражеской атаки на ближайших подступах к нему.