Ввиду этого я был вынужден приказать нашей пехоте предпринять штурм позиции и овладеть ею даже тяжелой ценой, а нашей артиллерии было приказано пустить в ход оставшиеся снаряды с целью энергично обстрелять противника. Пехота нашей 1-й дивизии бросилась вперед на позицию неприятеля храбро и отважно, но благодаря жесткому фланговому огню неприятеля большое количество наших людей было убито или ранено. Положение стало критическим, так как дальнейшее наступление казалось немыслимым".
После новой продолжительной бомбардировки позиции противника, в которой участвовали подошедшие в залив Цзиньчжоу корабли Соединенного флота - 4 канонерские лодки и 6 миноносцев, барон Оку направил главный удар по береговой кромке на своем правом фланге, где по русским полевым укреплениям с моря велся прицельный огонь. Прибрежные русские траншеи оказались почти полностью разрушенными огнем неприятельской артиллерии. Японская пехота наступала на ровной и открытой прибрежной полосе густыми цепями. Именно здесь атакующим удалось прорвать ряды защитников "ворот к Артуру".
В конце концов, не получив из крепости подкреплений, обескровленный 5-й Восточно-Сибирский стрелковый полк вместе с полевыми артиллерийскими батареями был вынужден отступить с занимаемой им тактически выгодной и хорошо укрепленной позиции на перешейке у Цзиньчжоу. Удержать ее не помогли даже пришедшие из Порт-Артура на помощь канонерская лодка "Бобр", эскадренные миноносцы "Бойкий" и "Бурный", которые вели огонь из бухты Хунуэза. С началом отлива русским кораблям пришлось удалиться от берега. Русские стрелки под ружейным огнем противника отошли на вторую, более слабую, позицию на линии залива Лунвантан - деревня Суанцайгоу.
Цзиньчжоунский бой стал одним из самых кровопролитных в ходе войны на суше. Японцы из 30 тысяч человек (всего 2-я армия на то время насчитывала 36 тысяч), участвовавших в штурме перешейка у города Цзиньчжоу, потеряли около 4,5 тысяч солдат и 133 офицера. Потери полка сибирских стрелков и полевых батарей составили около полутора тысяч бойцов -1375 солдат (почти каждый третий) и 28 офицеров (почти половина из участвовавших в бою).
Иностранный военный наблюдатель, британский генерал-лейтенант Ян Гамильтон, находившийся при штабе японской армии, высоко оценил действия русских войск в бою у Цзиньчжоу, прежде всего стойкость солдат и офицеров одного-единственного пехотного полка, защищавшего передовую позицию "входа к Артуру". О самом бое английский генерал отозвался так:
"Сражение продолжалось 15 часов и в течение этого времени японские солдаты лежали на открытом месте под ужасным огнем. Однако потери их, 4504 человека убитыми и ранеными, не были чрезмерны. Победа должна быть приписана решимости командующего второй армией, отказавшегося признать себя побежденным, поддержанной настойчивой храбростью его войск, превосходству японской артиллерии и неспособности русских отказаться от пассивной обороны".
Следствием отхода русских войск с позиций у Цзиньчжоу стал захват японскими войсками порта Дальний (по-японски - Дайрен, по-китайски Далянь), который стал тыловой базой осадной 3-й армии генерала Маресукэ Ноги. Порт-Артурское командование в лице генерала А. М. Стесселя даже не позаботилось о разрушении прекрасно оборудованных портовых сооружений Дальнего. Такой поступок был на грани должностного преступления на войне. Более того, портовый город Дальний был оставлен неприятелю без боя.
Когда в Дальнем было получено сообщение об отступлении русских войск с Цзиньчжоунской позиции, то военный инженер порта капитан Зедгенидзе и лейтенант Сухомлин на свой страх и риск начали взрывать и уничтожать все, что было возможно. Однако многое сделать они из-за недостатка времени и рабочих рук просто не успели. Молы, дамба, док и набережные остались почти неповрежденными. Военными трофеями японцев в порту Дальнем стали более 100 складов и бараков, электростанция, железнодорожные мастерские, большой запас рельсов, ваганеток для узкоколейной железной дороги, более 400 вагонов, 50 различных морских грузовых судов, а также большие запасы угля.
Овладение Цзиньчжоунской укрепленной позицией и бескровный захват порта Дальний открыли японским войскам путь к Порт-Артуру. На подступах к крепости русские больше не имели полевых укрепленных рубежей, должным образом подготовленных к обороне. По свидетельству участника обороны Порт-Артура
С.А. Рашевского, известие об оставлении позиций у Цзиньчжоу произвело в крепостном гарнизоне удручающее впечатление. Он писал:
"Та позиция, про которую говорили, что ее взять невозможно, что там надо положить целую армию, сдается после второго натиска. Неужели же нам так трудно было отстоять эту позицию или хотя бы подольше задержаться на ней?"
В интересном с точки зрения исторической правды и осмысления войны дневнике С.А. Рашевского, опубликованном в 1954 году в "Историческом архиве", есть примечательные размышления о дальнейшей судьбе русской крепости на берегу Желтого моря: