Wojna rosyjsko-japońska 17 marca 1903 (kal. jul.) Rożestwienski został naczelnikiem Głównego Sztabu Morskiego. Po wybuchu wojny rosyjsko-japońskiej, w kwietniu 1904 Rożestwienski został wyznaczony dowódcą II Eskadry Pacyfiku, formowanej na Bałtyku dla pomocy toczącej walki wokół bazy Port Artur z Japończykami I Eskadrze. Pierwszym krytykowanym posunięciem sztabu kierowanego przez Rożestwienskiego po wybuchu wojny było zawrócenie do Rosji znajdującego się już w Dżibuti zespołu adm. z pancernikiem „Oslabia”, który mógł wzmocnić siły rosyjskie w Port Artur (zgodnie z żądaniem dowodzącego tam admirała Makarowa) lub prowadzić działania krążownicze, zwalczając żeglugę i odciągając siły japońskie.
15 października 1904 II Eskadra pod dowództwem Rożestwienskiego wypłynęła z Lipawy w rejs na Daleki Wschód, naokoło Afryki. Po wypłynięciu, 20 października 1904 Rożestwienski został awansowany do stopnia wiceadmirała oraz uzyskał rangę carskiego generała-adiutanta. Wkrótce po tym nastąpił incydent na Dogger Bank. 9 maja 1905 Indochinach do II Eskadry dołączyła także III Eskadra Pacyfiku pod dowództwem kontradmirała .