Обе войсковые группировки, численностью приблизительно по 310 тысяч человек каждая, окопавшись, встретились друг с другом на линии, протяженностью 65 км. Стараясь окружить русских, маршал Ояма приказал 3-й армии генерала Маресукэ Ноги попытаться обойти их справа. К концу первого дня сражений правый фланг русских - армия А.В. Каульбарса - был отброшен назад и с юга переместился на запад. Атаки и контратаки быстро сменяли одна другую; генерал-адъютант А.Н. Куропаткин стягивал резервы, чтобы залатать рушащийся правый фланг. И хотя через две недели яростных сражений японские солдаты вошли в Мукден, попытка маркиза Ивао Оямы окружить русских успеха не имела. Подтянув резервы, японский фельдмаршал усилил 3-ю армию генерала Ноги, дав ему возможность еще раз попытаться окружить армию генерала А.В. Каульбарса. Через 3 дня боев правый фланг русских был отброшен назад так далеко, что генерал Куропаткин стал бояться за свои линии коммуникаций. Он искусно вышел из боя и отошел к Телину (175 км севернее Мукдена) и Харбину, побежденный, но не обращенный в бегство. В ходе сражения пало почти 100 тысяч русских и было брошено множество снаряжения. Японцы потеряли 70 тысяч (или более) человек.
После Мукденского сражения активных действий на суше больше не предпринималось.
С японской стороны Мукденское сражение было типичным "сражением за мир" и имело целью громкой победой потрясти устойчивость противника и принудить его начать переговоры. В связи с этим Ояма избрал агрессивный план двойного обхода русских позиций. Вспомогательный удар против левого фланга русских позиций был довольно легко отражен, однако повлек за собой переброску резервов.
Японцы скрытно подготовили наступление 3-й армии Ноги и добились полной внезапности вследствие чего правый фланг 2-й русской армии Каульбарса был охвачен. Уже к 1 марта создалась угроза тылу 2-й армии. Три японские армии левого крыла начали маневр, осуществляя обход-охват правого фланга русских войск. Операция японцев развивалась медленно, но последовательно. Поскольку выиграть темп для организации контрманевра Куропаткину не удалось, 10 марта он отдал приказ об отступлении, которое было проведено достаточно организованно. По другим источникам, под Мукденом русская армия потеряла около 90 тысяч человек из них 59 тысяч убитыми и ранеными. Японцы потеряли 71 тысячу человек, из них убитыми и ранеными более 70 тысяч.
Операция под Мукденом завершила боевые действия на Маньчжурском фронте. Победа японцев была значительной, но не настолько впечатляющей, чтобы вынудить Россию немедленно заключить мир.
Оценивая боевые действия сторон в Маньчжурии, следует признать, что Ояма заслужил победу активным и последовательным руководством войсками, хотя высот военного искусства не показал. Его обходные маневры всегда были ограничены по глубине и направлены скорее на фланг, нежели в глубокий тыл расположения противника.
Генерал Куропаткин стал одной из "жертв войны". В глазах общественности именно он нес ответственность за поражение России в войне. Думается, что руководство Куропаткина больших нареканий не заслуживает.
Россия вела войну без настроения и энтузиазма, и точно также командовал Куропаткин - без настроения и энтузиазма, но грамотно и достаточно точно. Во всяком случае, он парировал все попытки противника к обходу и сумел в очень сложных условиях непрерывных отходов и поражений сохранить целостность большой, неповоротливой армии, полностью зависящей от единственной линии снабжения.
В целом сражения в Маньчжурии подтвердили старую фразу Тарраша: "Побеждает не тот, кто играет хорошо, а тот, кто играет лучше".
| 
