Кроме того, с конца июня и до конца июля в Дальний морем был доставлен отряд морской артиллерии в составе трех батарей (всего шесть 120-мм и двадцать 76-мм орудий). Позже на базе отряда была сформирована бригада морской артиллерии.
К 17 июля японские позиции находились в 6–8 км от линии главных укреплений Порт-Артура. При этом 11-я пехотная дивизия, которой командовал генерал-лейтенант Тсуссийя, занимала полосу от бухты Тахэ до колеи Южной КВЖД, 9-я пехотная дивизия под командованием генерал-лейтенанта барона Осимы — от железной дороги к склонам Волчьих гор до Мандаринской дороги, а 1-я пехотная дивизия генерал-лейтенанта Матсумура дислоцировалась на отрезке от этой дороги до бухты Луизы. Обе резервные бригады и 2-я артиллерийская бригада, находившиеся в резерве, располагались за Волчьими горами.
Командующий 3-й армией генерал Ноги и его начальник штаба генерал-майор Идзицы, уступая нажиму из Ставки, решили захватить Порт-Артур методом «ускоренной» атаки с нанесением главного удара по северо-восточному фасу обороны сухопутного фронта. Чтобы осуществить этот замысел, необходимо было сосредоточить на этом направлении мощную артиллерию, в короткий срок разрушить ее огнем долговременные сооружения и подавить огонь русской артиллерии. Японцы считали, что брешь для пехоты в прочной обороне крепости словно ударами гигантского молота может пробить своим огнем только артиллерия. От успешного выполнения ею этих задач зависел благоприятный исход «ускоренной» атаки. Поэтому основную часть артиллерийских средств и главные силы пехоты японское командование сосредоточило против участка обороны крепости от форта № 3 до батареи литера Б. Однако для скрытого расположения там пехоты и артиллерии противнику необходимо было сначала овладеть такими важными в тактическом отношении высотами, как Дагушань и Сяогушань, с которых русская артиллерия могла обстреливать фланг и тыл главной группировки их войск и препятствовать установке артиллерии.
Слабо оборудованную в инженерном отношении позицию на горе Дагушань обороняли восемь рот пехоты и две разведывательные команды. Их боевые действия поддерживала батарея из шести поршневых пушек, открыто расположенных на вершине горы. Сяогушань занимал еще меньший по численности гарнизон, состоявший всего из четырех рот при двух таких же по калибру орудиях, как и на Дагушане. Кроме того, два орудия были установлены у деревни Мацзятунь с целью прикрыть фланги позиций на этих высотах. Батареи на Дагушани и Сяогушани были соединены телефонной связью с батареями основной линии обороны крепости, что давало возможность организовать их взаимодействие в бою.
Учитывая важность быстрого овладения высотами, японцы бросили против их малочисленных гарнизонов значительно превосходящие силы — все четыре пехотных полка 11-й дивизии, поддержали их действия шестью батареями 11-го артиллерийского полка (36 орудий) и шестью батареями отрядов морской артиллерии (32 орудия). Батареи группировались в трех районах на удалении 1,5–3 км от позиций русских войск и имели возможность вести мощный сосредоточенный огонь по их гарнизонам.
Боям за высоты предшествовал сильный артиллерийский обстрел Порт-Артура, который противник предпринял утром 25 июля с целью скрыть свои намерения в отношении Дагушани и Сяогушани. После обстрела, от которого пострадало только мирное население города, японцы в 15 ч этого дня открыли по гарнизонам высот Дагушань и Сяогушань ураганный огонь из батарей, расположенных восточнее этих высот. Несмотря на то что батареи на Дагушани и Сяогушани буквально засыпались градом снарядов артиллерии противника, они немедленно открыли ответный огонь. Вскоре к ним присоединились батареи восточного фронта крепости Мортирная, Залитерная и батареи литера А и Б, на вооружении которых в общей сложности состояло 15 тяжелых орудий. Более 2 ч длилась упорная артиллерийская дуэль. Тяжелым батареям русских удалось подавить огонь двух японских осадных батарей. Однако сказалось численное превосходство их артиллерии. Стрельба остальных батарей противника по Дагушани была настолько интенсивной и точной, что расположенная там батарея русских понесла потери в личном составе и была вынуждена прекратить огонь. Стрелковые окопы в большинстве были разрушены и не могли служить укрытиями для пехоты.
Поддержанная мощным огнем своей артиллерии, в 19 ч японская пехота перешла в атаку. Но многочисленные цепи противника были встречены ружейно-пулеметным огнем гарнизона Дагушани, понесли потери и отошли в исходное положение. Вскоре японцы повторили атаку, но снова были вынуждены отступить, не выдержав огня приведенных в порядок батарей высот, батареи литера Б и ружейно-пулеметного огня защитников позиции.
Утром 26 июля после сильного артиллерийского обстрела японские войска возобновили наступление, овладели окопами русских у подножия высот, но дальше продвинуться не смогли. Встреченные в упор огнем батарей защитников штурмующие колонны противника откатывались к ранее занятым окопам.
В 11 ч японская пехота под прикрытием огня своей артиллерии снова двинулась к вершинам высот. Для защитников Дагушани и Сяогушани создалась сложная обстановка. Они понесли большие потери, а их батареи не могли оказать им помощи, так как израсходовали все снаряды, а новые боеприпасы еще не были доставлены. В этот критический момент на выручку своим пехотинцам пришли крейсер «Новик», две канонерские лодки «Бобр» и «Гремящий» и 7 миноносцев, прибывшие к этому времени в бухту Тахэ. Русские корабли внезапно для японцев открыли огонь по их пехоте и батареям. Под воздействием мощного огня корабельной артиллерии 12-й полк противника и поддерживавшая его батарея отошли, назад, а остальные полки 11-й дивизии прекратили наступление.
Вскоре появились броненосец и 4 крейсера японцев, и русские корабли ввиду превосходства сил противника на море были вынуждены прекратить огонь и уйти в Порт-Артур. Этим не замедлил воспользоваться противник. Японская пехота возобновила наступление и, не считаясь с большими потерями, подошла к батарее Дагушани. Спасать свои орудия бросились стрелки 12-й и 10-й рот. У батареи завязалась ожесточенная рукопашная схватка. В бою был тяжело ранен командир 10-й роты капитан Верховский, пал смертью храбрых бросившийся на врага и исколотый штыками капитан Курковский, но русские солдаты отбросили японцев от батареи и сбили их с вершины Дагушани.
В 20 ч японцы атаковали 10-ю роту, но в рукопашном бою снова были отброшены от батареи. В этом бою рота понесла большие потери, выбыли из строя все офицеры, но остатки роты под командой ефрейтора Крапивина продолжали стойко защищать свои позиции. Только на рассвете следующего дня, когда противник стал выходить в тыл позиции, 18 солдат роты во главе с ефрейтором Крапивиным с боем отошли в крепость. На Дагушани было оставлено 6 орудий, из которых 3 были разбитыми.
После захвата Дагушани японцы установили там свою артиллерию и прямой наводкой стали обстреливать гарнизон Сяогушани. Положение его защитников стало критическим. У одного орудия из-за частой стрельбы отказал тормоз отката, у другого закончились снаряды. Необходимо было послать подкрепление, вернуть Дагушань и облегчить положение гарнизона Сяогушани. Но комендант крепости Смирнов отказал в этой просьбе генералу Кондратенко. В ночь на 28 июля остатки рот, оборонявших Сяогушань, с боем вышли из окружения и отошли в крепость.