12月11日，在確認港口里的軍艦均已被擊沉以後，日軍中止了巨炮對旅順港的炮擊，轉向對旅順市區進行打擊。由此旅順口白天人跡全無，全都躲進了地下室和死角處。而這時在旅順城里，部隊和住民的生活越來越艱難，醫院內滿是壞血病患者，藥品匱乏、食品不足、物價飛漲。守備司令官斯特塞爾下令收集儲備戰略儲備，就連華東政府的幾家商鋪也都被俄軍征集，做為臨時醫院，物資也大部份被調用。英國貨船「亞瑟王」號12日停靠白狼灣，從孟買運來了5萬袋小麥粉，斯特塞爾指示收做戰略儲備，不許發放，令市民和官兵很不滿。
這時旅順防區司令斯特塞爾中將招集軍官，提出︰203高地丟失，太平洋艦隊被全部殲滅，旅順口作為要塞的重要性已經喪失；為了傷員和疲憊官兵著想，應考慮結束這種局面，該商議投降問題了。」
要塞司令斯米爾諾夫少將則認為︰203高地不過是一個前哨據點，主抵抗線依舊健在，而太平洋艦隊雖被全部殲滅，但旅順防御的本質不應改變，而且旅順至少牽制了日本10萬左右的軍隊，對支持北線作戰的意義極大，另外炮彈量足夠應付兩次大會戰，子彈尚有一千萬發，糧食尚有一個月的儲備，因此還未到絕望的境地，即使要投降，也得等到來年一月以後再議。
12月15日，參諜長康德拉琴科少將在視察東雞冠山炮台時中炮身亡，這不僅是俄國陸軍陣亡的第一位高級軍官，而且他是旅順防御計劃和防線的主要設計者，也是要塞司令斯米爾諾夫少將的得力助手，因此康德拉琴科少將的陣亡，對俄軍的士氣是一個很沉重的打擊，並預示著旅順的陷落變成了一個時間問題。
12月18日，經過艱苦的土工作業，日軍埋在東雞冠山堡壘下邊的2300公斤*被引爆，摧毀了這個幾乎無法攻克的堡壘，日軍趁勢攻佔了東雞冠山。旅順東北的門戶大開。
12月28日日軍又攻佔了旅順正北的二龍山堡壘，繼續擴大了旅順防線的缺口。
而這時俄軍終于抗不住了，經過了3天的協商之後，1月1日，1905年新年的第一天，旅順防區司令斯特塞爾中將和要塞司令斯米爾諾夫少將派人向日軍遞交了請降書，旅順守備部隊剩余的32500人，都成了日軍的俘虜。
旅順戰役的時間長達近1年，日軍先後共計投入了136000人次，而傷亡高達62000人，陣亡人數超過30000人，而俄軍陣亡23000人。可以說日軍為了攻克旅順，是付出了相當嚴重的代價。但攻下旅順之後，日軍的收獲也是巨大的，不僅在戰略上進一步鞏固了日軍的優勢，在戰術上也終于解除了日軍的後顧之憂，可以讓日軍集中全力來應對北線的戰斗，而不用再兩線作戰；而且攻克旅順之後，圍困旅順的6萬余日軍也終于被解月兌出來，可以北上增援，這支兵力的增加，對于在遼陽、沙河兩戰中，一直飽受兵力不足之苦的日軍來說，是十分極時和重要的。現在日本也可以集中兵力來應對下一階段的戰斗了。
而對海軍來說，攻克旅順的意義更大，因為海軍是最先參戰的，主戰場一直都在旅順海減，並付出了兩艘戰列艦的慘疼代價，現在終于攻克了旅順，對海軍來說也完成了一項階段性任務，而且殲滅了太平洋艦隊之後，日本己經全面獲得了制海權，因此聯合艦隊也可以返回日本，進行一次全面的修整。
從開戰以來，聯合艦隊己經連續作戰了11個月，不僅僅是艦上的官兵都己經疲憊之極，連軍艦也都有些吃不消了，在前面的戰斗中各主力軍艦多少都有些損傷，但由于戰事緊張，因此如果不是對軍艦的戰斗力有較大影響的話，都不會回日本去修理，另外由于連續作戰各軍艦的機械磨損也十分嚴重，而且水線以下的部份己附著滿了各貝類海澡，對軍艦的航速性能有很大的影響，而現在也終于可以將軍艦進行全面的修理和保養，讓艦隊以最好的狀態迎戰第二太平洋艦隊。
而且在前面的戰斗中，海軍也暴露出了不少的問題，最大的兩個問題是命中率太低，戰術指揮過于呆板，因此也可以利用這段時間，抓緊炮術訓練，並且研究戰術指揮，以全新的面貌再出擊。
最為重要的是，日本內閣也終于松了一口氣，總算是在時間節點之前攻佔了旅順，讓日本重新恢復了信心，看到了獨立擊敗俄國的希望。這時戰場暫時處于對持狀態，日俄雙方都在為下一次戰斗積蓄力量，于是內閣又聯合大本營、軍令部招開內閣會議，討論下一步的戰斗進程。
雖然日本己經在戰略上佔據了絕對的主動權，但俄國仍然還有抵抗之力，離全面勝利還有相當一段距離，而下一階段戰爭的重點有兩個，一是進取奉天，二是擊敗第二太平洋艦隊。相比之下，第二個目標更好實現一些，因為殲滅了太平洋艦隊之後，日本聯合艦隊的實力並不比第二太平洋艦隊差，而且還有3-4個月的修整時間，第二太平洋艦隊是遠道而來，到了遠東也成了疲憊之師，聯合艦隊以逸待勞，因此擊敗第二太平洋艦隊的可能性很大。
但進取奉天的難度就要大得多了，因為根據情報人員的報告，這時俄軍己經在奉天聚集了超過25萬軍隊，而且還在源源不斷的向奉天增派兵力，顯然是打算在奉天和日本決戰。不過這對日本來說也是一個機會，如果能夠在奉天徹底擊敗俄軍，殲滅俄軍的主力，那麼對于迫使俄國投降，是有很大的幫助，因此必須不惜一切代價，也要打贏奉天戰役，如果兵力不足，則可以在國內再征集軍隊。
不過也有人提出，根據前面的戰斗結果，日本基本是殺敵1千，自損八百，因此就算日本最終能在奉天擊敗俄軍，自身也必然是傷亡巨大，就算不是元氣大傷，但戰斗力肯定會大幅下降，而如果這個時候華東政府趁機出兵參戰，可以以強勢的力量壓倒日俄兩國，收取最後的戰爭紅利，這樣的局面，對日本是相當不利的。
這到是一個難題，內閣的官員都十分清楚，其實華東政府一直都盯著中國東北的戰場，而且內部也在積極的備戰，大概就是等日俄雙方拼個兩敗具傷，好趁機坐收漁人之利，盡管日本和華東政府有協議，華東政府出兵要經由日本認同，但這種協議是靠不住的，日本既要獨自戰勝俄國，獨享戰爭紅利，又要保存實力，壓制住華東政府，這魚和熊掌，那里是能兼得的。
而最終內閣決定，還是先和盟友英國溝通一下，如果英國願意出面幫助日本壓制華東政府不參與戰爭，也就可以解決日本現在面臨的困境了，畢竟英國一直都是不希望華東政府參戰的。
很快英國政府就回復日本，可以出面幫助日本，壓制華東政府不參與戰爭，但希望日本能夠先明確向華東政府提出，不希望華東政府參戰，只有這樣英國才好出面協調，畢竟是日本和華東政府有合作協議，而英國只是日本的盟友，和華東政府沒有任何關系。
其實這只是英國的借口而己，目地是讓日本徹底斷絕了華東政府參戰的念頭，實際上這個時候，日本政府仍然還有一些投機心理，雖然很想獨吞戰爭的紅利，但還不敢徹底和華東政府破裂，畢竟日本對將要進行的奉天戰役也沒有十足的把握，而且俄國的國力太雄厚，只看俄國輕輕松松就又編出一支太平洋第二艦隊，就知道這是一個怎樣的龐然大物，因此就算日本打嬴了奉天戰役，也不敢說就勝券在握了，誰敢保證俄國不會再重新組建一支遠東軍隊來。華東政府多少讓日本有張底牌。日本的如意算盤是︰先不忙完全和華東政府翻臉，以防戰爭不利時還有一條後路，而真要和華東政府翻臉時，又拉英國出面給自己背書撐腰。
不過大英帝國可也不是白混大的，日本的那點小心思早就被英國看得一清二楚，想把便易都佔盡，自己卻連一點虧都不想吃，那有那麼好的事情。對英國來說現在的結果己經非常滿意了，無論奉天戰役的結果如何？俄國在遠東的實力都將削弱，對英國己不夠成威脅，這就己經足夠了。至于日本能不能最終獲勝，並獲得戰爭紅利，不是英國關心的內容。英國甚致希望俄國還能保住一定的實力，這樣就可以在遠東保持一個均勢，日本、華東政府、俄國、清國、甚致是美國諸多勢力交織在一起，但又沒有一個勢力能夠獨立坐大，這是英國最喜歡的一種局面，可以左右逢源，縱橫捭闔，大玩離岸平衡的把戲。
但日本收到英國的回復之後，卻是悲喜交加，不過這個時間日本政府也知道，想要玩面面俱到，佔盡便易不吃虧的把戲是不可能，現在必須要做個決斷了，要麼從現在開始，徹底放棄華東政府這條後路，只靠自己的力量擊敗俄國，奪取最後的勝利；要麼就馬上邀請華東政府參戰，最後平分戰爭紅利。因此內閣又經過了三天的協商，最終決定正式像華東政府提出，不希望華東政府參與戰爭。