Общая протяженность фронта обороны Порт-Артура составляла 29 км. Из них 9 км занимал приморский фронт, на котором к началу августа располагались 22 долговременные батареи для прикрытия стоявшей на внутреннем рейде эскадры, крепости и города от бомбардировок вражеского флота. Протяженность сухопутного фронта обороны составляла 20 км. Он представлял собой систему долговременных и полевых инженерных сооружений.

Основу обороны к началу боевых действий непосредственно за Порт-Артур составляли пять фортов, три долговременных укрепления и пять отдельных батарей. В промежутках между укреплениями были возведены стрелковые окопы, которые прикрывались проволочными заграждениями, на отдельных направлениях – фугасами. На одном из участков, где, кстати, размещалась батарея Колчака, были применены электризованные проволочные заграждения – «электрическая изгородь». Впереди линии фортов находились передовые позиции, располагавшиеся по высотам Дагушань, Сяогушань, Панлуншань, Высокая, Длинная и Угловая. Центр обороны прикрывали Кумерненский, Водопроводный и Скалистый редуты. В тылу главной линии наряду с Центральной оградой (Китайская стенка) находилось несколько десятков батарей крепостной артиллерии и отдельных орудий с круговым обстрелом. На всех фортах, долговременных укреплениях и некоторых батареях устанавливались прожектора.

Весь сухопутный участок обороны крепости был разбит на три фронта. Наиболее сильным являлся 8-километровый Восточный фронт, проходивший от берега бухты Дахэвань (Тахе) до реки Лунхэ. Его обороняли 16-й и 25-й Восточно-Сибирские стрелковые полки. Начальником Восточного фронта обороны был командир 1-й бригады 7-й Восточно-Сибирской стрелковой дивизии генерал-майор В. Н. Горбатовский. Северный фронт (начальник – командир 26-го Восточно-Сибирского стрелкового полка полковник В. Г. Семенов) протяженностью 5,3 км – от реки Лунхэ до горы Плоской – оборонялся 15-м и 26-м Восточно-Сибирскими стрелковыми полками. Полковнику В. Г. Семенову был непосредственно подчинен лейтенант Колчак. Менее укрепленным участком сухопутной обороны был Западный фронт, проходивший от горы Плоской до бухты Голубиной. Его возглавлял командир 4-й артиллерийской бригады полковник В. А. Ирман, оборонялся подразделениями 5-го, 27-го и 28-го Восточно-Сибирских стрелковых полков.

Общий резерв, которым командовал генерал А. В. Фок, состоял из 13-го и 14-го Восточно-Сибирских полков, а также нескольких отдельных частей и подразделений. Он располагался вблизи штаба крепости, который имел достаточно устойчивую телефонную связь с начальниками фронтов, штабами полков, фортами и отдельными укреплениями. Телефонная сеть оборудовалась на передовых позициях, выводилась на сигнальные посты. С некоторыми участками обороны штаб крепости имел даже радиосвязь. В системе обороны крепости были и существенные недостатки. Один из них – отсутствие глубины, позволявшей осуществлять маневр силами и средствами на угрожаемые направления. Фортификационные сооружения находились на небольшом расстоянии от города, что позволяло противнику вести обстрел жилых кварталов и порта. Слабое внимание было уделено маскировке. Возникали проблемы с боеприпасами и продовольствием, подвоз которых прекратился, а также с питьевой водой. Острая потребность ощущалась в линейных материалах – в телефонном и телеграфных кабелях. Трудно приходилось флоту, блокированному с моря.

Командующий войсками в Порт-Артуре генерал А. М. Стессель.

25 июля начались бомбардировка Порт-Артура и бои на флангах за отдельные полевые позиции, прикрывавшие подступы к долговременным укреплениям. Ко 2 августа ценой больших потерь японцам удалось захватить ряд высот (Дагушань, Сяогушань, Передовая, Боковая, Трехголовая), по которым проходила передовая линия обороны. На следующий день японское командование предложило гарнизону Порт-Артура капитулировать. Предложение было отвергнуто.