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1905年3月1日，日军总攻沈阳，第三军占新民。俄军退出怀仁。3月8日，日军截断沈阳俄军北路。9日，日军占抚顺。10日，日军攻占沈阳，俄军大败。这是自旅顺口战役后最大的一次会战。这次奉天大会战俄军集结了11个军，组成3个兵团，日军集结了5个军。会战中俄军伤亡9万人，日军伤亡7万人。双方打得精疲力尽，都没有再继续进攻的能力，日俄陆战已接近尾声。
12日，俄皇以李尼维齐代克鲁巴金为俄军总司令。
15日，日本满洲军总司令都移入沈阳。16日，日军占铁岭。19日，日军占开原。22日，日军占昌图府，俄军退平街。