山岩并没有完全防守，而是以攻代守，日本四个军中以第一军与第四军作为正面防御，而第二军和第三军从左右两翼向中队发起进攻。
另一方面，中俄联军已经调整好了阵地，中国方面负责正面战场和右翼战场（西线），俄军负责左翼战场（东线）。
对于俄军来说，尤其是利涅维奇来说，他最擅长的不是防守，而是进攻，如今他负责向日军的右翼发起进攻，可以说是安全展现出了自己的进攻水平——更重要的是，前期中日合作的时候，中国方面派遣出大量谍报人员对日军的一切进行过侦查，火力点，布防图，交通线，甚至哪里适合炮兵阵地哪里适合伏击都一一进行了绘制，并且及时地交到了俄军手中。
利涅维奇拿着这份厚重的日军布防图大呼幸运，如果没有这份布防图，俄军当真是两眼一抹黑，于是利涅维奇开始率军发起猛攻。但是日军也主动发起进攻，双方可以说是遇到了一场遭遇战，只是这场遭遇战对日军来说显然吃亏不小，俄军二十万军队，日军只有五万军队，俄军抱着强烈的复仇心态来战斗，而日军由于海军遭到全歼，中国方面的宣战，导致日军后勤补给全断了，不知该战还是该走。
在这种矛盾心态下，日军的右翼第三军团很快就被俄军冲散了。
而中俄联军的右翼则是由38军和39军组成的主力部队，总兵力为10万人，他们的对手则是日军第二军，主要由第3师团、第4师团、第6师团、后备步兵第11旅团、骑兵第1旅团、野战炮兵第1旅团、2支后备步兵大队、第8师团组成，总兵力达到8万人，双方人数持平。
不过对于中队来说，他们是主场作战，天时地利人和占全了，气势如虹的38军与39军与日本第二军在大辽河展开激战。双方激战地点为后世的小北河、沙岭、黄泥洼、柳壕镇等地。由于日本采取了主动进攻的方式，放弃了坚固防事，让双方的战斗地形成为了一种摆设。
双方士兵像是冷兵器战争一样冲向了对方日本第二军司令奥保巩在最初三天的进攻无果情况下及时作出调整，进行防御作战，因此导致战斗从3月26日开始一直到4月2日，双方在大辽河不断激战，均付出重大伤亡。
对于日本军队来说，后勤补给被切断的弊病毕露无遗，而日军右翼（东线）被俄军突破之后，不得不进行全线收缩。随后，日军开始继续向南撤退，放弃了部分防御工事，退守辽阳以南。
中俄联军收复辽阳北部地区，此时俄军司令利涅维奇立即找到东北军区第三军团司令冉东，提出希望俄军能够休整之后向朝鲜半岛进攻。冉东随后向曹跃报告，曹跃思考之后决定接收利涅维奇的作战计划。
随后，俄军开始从辽阳正面战场撤军，进行休整，准备向朝鲜半岛进攻。