만주와 한반도를 둘러싸고 러시아와 일본의 대립이 깊어지자, 대한제국은 1904년 1월 국외 중립을 선언했다. 그러나 일본은 2월 뤼순의 러시아 함대를 기습하고 인천 앞바다에서 러시아 군함을 공격하며 전쟁을 시작했다. 곧 서울을 점령한 일본은 한일 의정서를 강요해 한국 땅을 군사적으로 쓸 수 있게 했고, 8월에는 일본이 추천한 고문을 두게 했다(고문 정치).
전쟁 중인 1905년 2월 일본은 시마네현 고시로 독도를 자기 영토에 편입했다. 대한민국 정부는 독도가 이미 대한제국 칙령으로 관할하던 한국 땅이며, 이 편입은 일본이 한국의 주권을 빼앗아 가던 과정에서 이루어진 불법 행위로 효력이 없다는 입장이다.
일본은 펑톈(선양) 전투와 쓰시마 해전에서 이겼다. 미국과 영국은 가쓰라·태프트 협약과 영일 동맹 개정으로 일본의 한국 지배를 사실상 인정했고, 1905년 9월 미국의 중재로 맺은 포츠머스 조약에서 러시아도 한국에 대한 일본의 우월한 권리를 인정했다.