晚上11時30分，閉塞船隊一行來到了旅順港外老鐵山東南方，這時海面上風平浪靜，夜色暈暈，月亮時隱時現，星光暗淡，周邊的山影朦朧，正是一個偷襲的好天氣。
先期抵近旅順港口試探敵情的第5驅逐艦隊，在凌晨1點時撤退，它們曾和俄國的巡邏軍艦踫頭，並且發動了*攻擊，但沒有擊中俄方軍艦。
凌晨3點，閉塞船隊排成縱列，由天津丸領頭，後面依次是報國丸、仁川丸、武揚丸、武州丸，沿陸岸向旅順港航進，由于五艘船上裝滿了水泥石塊，因此這時也只能以8節航速前進。
不過由于第5驅逐艦隊己經驚動了俄國艦隊，因此這時旅順港己進入戒備狀態，岸邊的探照燈全開，雖然不能說是將海面照得亮如白晝，但也能基本將海面上掃過一遍。結果閉塞船隊還沒有到達旅順外港，就被探照燈發現，于是兩側炮台火力全開，而且在旅順內港中，戰列艦列特維贊號也開火助射，因此一時炮彈猶如雨點一般，向閉塞船隊打來。
雖然5艘閉塞船以無畏的勇氣，冒著彈雨奮勇的向旅順港突進，但在炮擊和探照燈的干擾之下，使指揮官和舵手都難以正確的識別方向，領頭的天津丸還未駛進旅順外港就偏離向西，結果在老鐵山東方擱淺。
指揮官有馬良橘一面下令，打出表示「沉沒位置不正確」的紅燈，提示後面的閉塞船；一面又下令引爆*，棄船逃生。但士兵們忙中出錯，先掛出了示意「沉沒位置正確」的白燈，然後發現錯了，才換上了紅燈，而有馬良橘又怕後面的船只誤會，到船尾去向後面的報國丸大聲喊叫。
報國丸的指揮官廣瀨武夫听到了有馬良橘的叫聲，于是向右轉舵，帶著自己後面的仁川丸向旅順外港駛去。但排在第4、5位的武揚丸、武州丸卻被燈光信號的變化給弄糊涂，在猶豫之間，武揚丸的舵機被擊中，無法轉向，結果在天津丸的旁邊引爆自沉。這一下武州丸卻完全誤會了，即然兩艘都在這里沉沒，以為大概是到了位置，于是也馬上投描自沉，而這三艘船的位置都遠遠偏離預定的地點。
突入到旅順外港的報國丸和仁川丸則分兵兩路，報國丸以在旅順內港中參與炮擊的戰列艦列特維贊號為目標，而仁川丸則選擇以黃金山的探照燈為參照，向其變向。不久仁川丸在黃金山南岸附近擱淺，拋錨自爆；而報國丸則在炮台和列特維贊號的交叉炮火中數次中彈，仍堅持在前進。
但報國丸的操舵索被打壞，連自沉*的*也被切斷了。最終在距離列特維贊號大約300米時，被炮彈引燃起了大火，指揮官廣瀨武夫判斷火勢足以引爆裝載的*使船只沉，于是下令棄船逃生。不過在陰錯陽差之中，報國丸沉沒的位置到是基本在預定的地點。
凌晨5點左右，各閉塞船的船員陸轉移到接應的*艇上，這時天色漸高，日本*艇隊害怕俄國艦隊出擊，因此紛紛撤退。
2月24日上午9時，聯合艦隊的司令官東鄉平八郎在旗艦三笠號接見撤回來的閉塞船指揮官及船員，不過接應*艇只接回來天津丸、報國丸、武揚丸三艘船上的船員，48名船員只有1人陣亡，4人受傷，但仁川丸和武州丸的共計29名船員卻不見蹤影。
另外從各船船員匯報的結果來看，基本可以確認，只有報國丸一艘船在預定的地點沉沒，其余4艘船均遠離預定地，而僅僅一艘報國丸當然不足以堵塞住旅順港的航道，因此可以說這一次閉塞作戰是以失敗告終。
雖然還有29名船員失蹤，但東鄉平八郎也不敢在這里久作停留，下令艦隊返航，于2 5日中午，到達仁川港。
不過剛回到仁川港，東鄉平八郎就收到一個好消息，仁川丸和武州丸上失蹤的2 9名船員都找到了，原來他們都被華東政府的青州所求，現在被帶到了青島，並且受到了良好的招待。華東政府己在第一時間通知日本，派船來接人。
原來在凌晨6點30分的時候，青州號收到了青島的通知，要求青州號返航，于是青州號向聯合艦隊打出告別的旗語之後返航回青島。
而在7點左右的時候，青州號又收到青島方面的命令，而這一次是讓他們到指定的海域去營救失散的日本閉塞船員。
其實青州號只是一個幌子，畢竟離著好幾十公里遠，什麼都看不到，能觀查到什麼，真正監控戰場是在青州號背後的穿越軍艦。這次華東政府出動的是三亞艦，也同樣是放出無人機，在空中監控戰斗的過程，而且由于是在夜間，因此無人機可以在500米以下的低空進行全程監控，並同步的傳到三亞艦。所以在三亞艦上的穿越軍人對戰場的了解要遠遠超過聯合艦隊，甚致連閉塞船隊都比不上。
日本的閉塞作戰結束之後，三亞艦在接收無人機時，發現了失散的日本閉塞船員，正是仁川丸、武州丸上的船員。原來武州丸沉沒的地點在旅順港外，指揮官島崎保三中尉和13名船員登上救生艇後，到沒有受到什麼威脅，只是在黑夜當中，沒有找到接應的艦艇，只好向南劃行，希望找到聯合艦隊；而仁川丸突進到了旅順外港，指揮官齋藤七五郎大尉和14名船員登上救生艇後。
兩艘救生艇匯合之後，兩人估計聯合艦隊已經返航，追是追不上了，只繼續向南航行，到達山東半島登陸，因為這里是華東政府的地盤，可以保證安全，然後再設法返回日本去。
結果兩艘救生艇被三亞艦的雷達發現，于是請示了青島方面之後，立刻聯絡青州號，讓青州號去營救這兩艘救生艇。華東政府認為，救了這兩艘救生艇，對日本的實際幫助並不大，但像征意義卻非同小可，將會讓華東政府在以後與日本政府的交涉中佔據道義上的優勢，並且可以在很大程度上穩住日本，不管怎麼說是華東政府救了日本士兵，這個人情可不小。
收到了這個消息之後，東鄉平八郎也松了一口氣，雖然從表面上看，東鄉平八郎的情緒並沒有受這次閉塞作戰失敗的影響，而且在回航的途中，東鄉平八郎還和秋山真之協商，認為閉塞作戰還是有可取之處，這次失敗主要是經驗不足的緣故，因此東鄉平八郎要求秋山真之認真總結這次閉塞作戰失敗的經驗教訓，制定下次閉塞作戰的計劃。
但東鄉平八郎心里承受的壓力卻是相當大的，因為海軍的行動關系重大，直接影響到日本下一步作戰的計劃，如果不能壓制住俄國太平洋艦隊，取得制海權，就將會影響日本的陸軍作戰。
盡管日本可以利用朝鮮半島作跳板，但從日本本土到朝鮮半島還是要走海路，而且朝鮮半島三面環海，如果不能控制制海權，將是漏洞百出。雖然日本海軍和陸軍一向不和，但一來現在當以大局為重，海陸軍的矛盾也要放一放；二來海軍也不能在陸軍面前失了顏面，而日本要壓制太平洋艦隊，還是只能再用閉塞作戰的方式。
找到了失散的29名官兵，將可以大大緩解東鄉平八郎的壓力，因為這樣一來雖然閉塞作戰失敗，但僅僅只陣亡一名士兵，而且不管怎樣，還是有一艘船沉在預定位置，也算是交代得過去，這樣再進行第二次閉塞作戰，也就不會受到軍令部的阻礙了。
不過盡管第一次閉塞作戰並未成功，但日本國內卻還是開足馬力，以作戰勝利的名議進行宣傳，專門為77人創作了歌曲《決死隊》，畢竟只有勝利才能夠激起民眾的熱情和同仇敵愾之氣。
但就在這時，陸軍部卻派人來向海軍部詢問，海軍是不是攻擊旅順大敗而歸。原來海軍發動的旅順口閉塞作戰，陸軍事先並未獲通知，當然這在日本是很正常的事情，海陸兩軍向來都是各行其政，互不來往通氣的。但在26日，外務省收到了駐清公使的電報，說俄國發表的公報稱，日本艦隊23日攻擊旅順大敗而歸，有5艘日本軍艦被俄軍擊沉，原來昨晚的作戰，俄軍並不知道日本打算閉塞旅順港，還以為日本是夜襲登陸，把閉塞船當成了運兵登陸船，因此見到閉塞船沉沒，以為是被炮火擊沉的，而現在俄軍也急需勝利來提升士氣，于是大肆的渲染這一戰的勝利。
而陸軍部不知真假，因為現在陸軍部也在制定自己的作戰計劃，準備分兵兩路，一路由朝鮮半島渡鴨綠江向遼東半島東部推進，一路在遼東半島西南端的大連灣一帶地區登陸，形成路夾擊之勢，但如果海軍遭到失敗，陸軍的計劃也肯定完成不了。于是趕忙聯系海軍詢問情況。
海軍部部長山本權兵衛趕忙向陸軍部通報了閉塞作戰的戰果，當然著重于1艘閉塞船沉沒在預定地點，而且全軍僅陣亡一人的樂觀結果，並表示海軍正在計劃第二次閉塞作戰，有了前一次的經驗，第二次一定能成功。
陸軍部听了戰果之後，也認為但愈發認為大連灣登陸變得容易了，為了保證登陸船隊的安全，要求等到海軍在旅順取得確實的戰果後再實施登陸計劃。