Генерал-полковник Маресукэ Ноги из-за прошедшего сильного дождя (почва стала вязкой и затрудняла передвижение пехотинцев) перенес штурм русской крепости на 6 августа. Он принял в своем штабе группу иностранных корреспондентов, освещавших ход войны со стороны Японии и самоуверенно заявил им:
"Вы совершили, господа, очень длинное путешествие с целью увидеть войну... но вы прибыли удачно, как раз к моменту, когда можно видеть завершение победоносной кампании".
Первый штурм Порт-Артура начался ожесточенной бомбардировкой русских позиций, которая продолжалась около часа. Были задействованы все войска осадной 3-й армии, за исключением одной резервной бригады, которая составляла резерв командующего. Полк японской пехоты атаковал гору Угловую, обороняемую четырьмя ротами 5-го Восточно-Сибирского стрелкового полка. С большими потерями атакующие добрались до проволочных заграждений и под ружейным огнем русских залегли, не имея возможности двинуться ни вперед ни назад.
Командовавший штурмом на этом участке генерал-майор Тамоясу ввел в бой новые силы, и японцам удалось захватить окопы одной из рот русских стрелков. Ряды защитников горы Угловой заметно поредели, комендант укрепления подполковник Лисовский получил три ранения, но продолжал руководить боем. Вскоре на Угловую прибыл генерал-майор Р.И. Кондратенко, который взял на себя руководство обороной высоты, окруженной противником уже с трех сторон. Японский штурмующий пехотный полк получил в подкрепление сперва четыре резервных батальона, а потом еще пять рот пехоты. Когда роты сибирских стрелков, защищавших Угловую, еще больше поредели, то их отвели на соседнюю Высокую гору. Штурмующим удалось овладеть и расположенным поблизости Панлуншанским редутом. Однако сибирские стрелки контратакой отбили его.
Не менее жаркие, неудачные для японцев бои происходили и на Северном фронте, особенно у Водопроводного и Кумирненского редутов. Японские пехотинцы раз за разом упорно пытались водрузить на бруствере первого из этих редутов свой флаг, но каждый раз пулеметным огнем отбрасывались обратно в ров. Когда на Водопроводный подоспело подкрепление - рота пограничной стражи, комендант редута капитан Кириленко повел в контратаку своих сорок стрелков и пограничных стражников и очистил от японцев ров. По предложению минного офицера крейсера "Баян" лейтенанта Подгурского в голову японской траншеи-сапы по жолобу из досок были спущены минные шары, взрыв которых принес много потерь противнику. За день боя у этого редута штурмующие потеряли более полтысячи человек.
Второй день штурма Порт-Артура также не принес удачи атакующей стороне. Командующий японской армией перенес главные усилия с Западного фронта на Северный и Восточный. Однако гарнизоны полуразрушенных Водопроводного и Кумирненского редутов продолжали стойко держаться, отбивая под артиллерийским огнем все атаки. Затем пошел третий день штурма крепости.
После трехдневного сражения стало ясно, что главный удар японцы наносят на восточном участке крепостной обороны. Генерал-майор Р.И. Кондратенко приказал перебросить сюда несколько резервных рот. Часть подбитых орудий артиллеристы заменили запасными. Вечером третьего дня вражеского приступа командующий сухопутным фронтом объявил войскам, что ни малейшего отступления от занимаемых ими позиций не допускается и любое отступление будет караться по всей строгости законов военного времени.
Для усиления сухопутной обороны с кораблей Тихоокеанской эскадры было свезено на берег семь десантных рот: с "Пересвета" - 215 человек, с "Победы" - 222, с "Полтавы" - 200, с "Севастополя" - 182, с "Ретвизана" 207, с "Паллады" - 116 и так далее. Всего 21 офицер и 2246 матросов. До первого штурма крепости не было необходимости свозить морских десантников с кораблей и они находились в своих командах, пребывая в состоянии боевой готовности к сходу на берег.
Четвертый день штурма начался отвлекающими действиями противника на западном участке обороны - генерал Ноги безуспешно пытался привлечь сюда русские резервы. У Длинной и Дивизионной гор моряки из Квантунского флотского экипажа отбили несколько яростных атак. На Северном фронте японская пехота больше маневрировала, а осадная артиллерия вела сильный огонь по крепостным укреплениям.
Бои за гору Длинную (ее штурмовала целая пехотная бригада) обернулись для японцев большими потерями и успеха не имели. Впоследствии по приказанию генерал-полковника Маресукэ Ноги на вершине горы был поставлен столб с надписью на русском языке:
"Полковник Синзоро Тедзука был расстрелян за то, что, заняв русские окопы, не сумел их удержать, а когда русские открыли огонь, он бежал, чем способствовал нашей неудаче".