1904年，日俄战争爆发，乃木希典再次担任侵华日军第三军司令官，以中将军衔参与战争，决心一战成名。他自备三口棺材，表明与子共赴国难的决心。然而，在大连盐大澳登陆后，乃木希典指挥的肉弹战术——包括大规模步兵冲锋、地道战和敢死队进攻，面对3.3万俄军，历时近百日，却以5万余日军战死的代价未能攻克旅顺。这令山县等将领主张撤换乃木，但天皇出于愚民愚军政策的考虑，否决了这一提议，保住了乃木的职位。
无奈之下，12月1日，大山岩将军命令儿玉源太郎代替乃木指挥，儿玉的炮兵战术更为有效，仅八天就攻下203高地，俄军败局已定。尽管如此，乃木仍坚持与俄军决战，但俄军已无斗志，最终在1905年1月1日接受投降。乃木的“水师营会见”歌词塑造了他威严仁厚的形象，但实际上，他在这场战斗中是败将。战后，乃木在203高地上建纪念塔，并写下诗歌，但他的行为并未改变战争的残酷事实。在增援会战中，乃木部下的家属因战死士兵而对其不满，俄军对日军的恐惧也在增长。
战争结束后，乃木带着数万日军遗骨和两个儿子的尸体回国，回国途中满心悲痛，承认自己无颜面对父老。尽管他承认自己的错误，愿以死谢罪，但明治天皇再次宽恕了他，封赏他为伯爵，担任军事参议官，并在晚年成为学习院院长，显示出对他的深深信任。然而，这些荣誉无法掩盖他在战争中的失败和悲剧性角色。
乃木希典（1849.12.25～1912.9.13），日本军事人物，因日俄战争攻克旅顺口成名，在二战前被多数日本人奉为“军神”。现代的日本史学界对其武功，特别是在日俄战争旅顺战役中的战役指挥，基本持否定态度。有些更激进的如司马辽太郎干脆就给他戴上一个愚将的称呼，战前对乃木的肯定和吹嘘，实则是鼓吹愚忠天皇的人为神话而已。