軍避戰不出，大連方向的清軍也退入旅順，而北洋6軍第三鎮和第四鎮還遠在山海關，短期內俄軍側後翼十分安全，因此肯德拉切夫少將決定全力進擊遼陽，務必在清軍援軍抵達前，戰決，先取得遼陽會戰的勝利，打通進攻盛京的最後通道。

庫爾伯特金批准了肯德拉切夫少將的計劃，因為他推遲遼陽會戰於整個戰局不利，因為隨著的推移，清帝國援軍將從關內腹地源源趕到。為此，必須抓緊時機，以現有兵力濱海二師，阿穆爾獨立旅一舉殲滅集結於遼陽地區的清軍主力。雖然清軍在兵力上佔優勢，火炮也多於俄軍，但前一階段作戰肯德拉切夫少將已mo了清軍的底，清軍不堪一擊的狀態讓他增強了以少勝多的信心。

甲午戰爭中，依克唐阿統領的盛京軍隊在日軍面前一敗再敗，清日遼陽會戰以清軍慘敗告終。如今兩年多了，依克唐阿已經重整了軍備，要在遼陽地區奪取軍事上的重大勝利。依克唐阿在戰後經過長期準備，儲備了大量作戰物資，條件比較有利。依克唐阿揚言“寧死不從遼陽後退”，他決定依託前沿工事，抗擊和疲憊進攻的俄軍，然後轉入反擊。這就是說，依克唐阿擁有優勢兵力和火力而採取消極等待的方針，一開始就把主動權給了敵人。

遼陽地區清軍防禦成3道陣地。第1道陣地全長55公里，位於遼陽以南和東南約26公里。第2道陣地全長22公里，距遼陽約8公里。第3道陣地緊靠遼陽城。全長15公里。但因為俄軍進軍度過快，清軍的這3道陣地，特別是第1道陣地，縱深小，翼側暴1ù，連工事構築計劃都沒有完成，法抗擊俄軍的進攻。

到9月13日，清軍按計劃進入陣地，部署如下：右翼為聶士成所部和8個營共計一萬三千兵力。左翼為盛京練軍林格所部馬步軍19營共計一萬五千兵力，遼陽以東還有兩營作為外圍襲擾。依克唐阿不敢把全部兵力都堵在遼陽會戰上面，他擔心盛京安全，因此各個陣地上的清軍都留出了一半作為預備隊，實際上就是打不過就跑的安排。

俄軍部署與此不同，它把全部兵力投入戰場，不留任何預備隊，因此它在總兵力對比上是劣勢，但在清軍兩翼陣地上卻造成了區域性兵力優勢。俄軍的計劃是對清軍實行圍殲。阿穆爾獨立旅從正面進攻，牽制清軍主力；同時濱海師第1、第2兩個旅分別從兩面迂迴清軍左右兩翼，以右翼為主攻方向。這是一個以少數包圍多數的大膽計劃。

不得不說，肯德拉切夫少將敢吹牛一個月內打垮盛京全部清軍並不是的放矢，他還是有本事的。

9月15日，遼陽會戰爆，俄濱海二師對清軍右翼聶士成所部單獨實施兩翼迂迴，企圖把清軍的注意力吸引到右翼，迫依克唐阿把他的預備隊調到右翼，從而削弱其左翼，為俄軍獨立旅進攻清軍右翼林格所部創造有利態勢。

清軍右翼的戰鬥一開始就很jī烈，俄軍利用清軍暴1ù的翼側，決定對清軍實施兩翼迂迴。為此，俄軍一個團在清軍部署中打進楔子，出現在聶士成所部的翼側。為增援聶士成所部，依克唐阿方立即投入附近的預備隊。

9月18日，俄軍突入清軍陣地內線的一個步兵團左右開弓，打亂了清軍整體軍事部署。同時，俄軍兩翼迂迴造成合圍態勢。依克唐阿擔心清軍有被全部包圍的危險，乃下令全線撤至第2道陣地。

清軍撤至第2道陣地後，仍保持原來的部署，大部兵力作為預備隊，在一線展開的兵力不過4o，打法也仍然是等待俄軍進攻。俄軍的兵力部署也大體如前，企圖也仍然是圍殲清軍。

9月2o日，俄軍獨立旅以3個團的全部兵力同時起進攻。清軍以火炮和刺刀頂住各路俄軍的進攻，聶士成身先士卒，率部於俄軍一決死戰，雙方jī戰1整天，俄軍被迫後撤。

俄軍正面進攻受阻，乃於當日夜間，派獨立旅三團偷渡蠻河到達右岸，於21日晨迂迴清軍左翼，與此同時加強對清軍右翼的進攻。

聶士成打算反擊俄軍，為此在左翼集結了三千人，企圖以迂迴動作將俄軍獨立旅壓迫到蠻河殲滅之。反擊定於次日開始。但21日夜間俄軍進攻清軍林格所部，林格所部大部分不戰而逃，導致俄軍佔領了該方向一系列重要的戰術要點，其中包括時官屯及其北面的小高地饅頭山。

在這種情況下，依克唐阿決定在實施全面反擊之前，先奪回饅頭山。為此分別從各個營抽出精銳2ooo人，16門炮。但這支臨時拼湊的部隊缺乏強有力的統一指揮，戰鬥於晚上打響，一直在黑暗中進行，雙方jī烈爭奪。清軍一度收復饅頭山，但在俄軍反擊下，陷於一片