晚上11時30分，閉塞船隊一行來到了旅順港外老鐵山東南方，這時海麵上風平浪靜，夜色暈暈，月亮時隱時現，星光暗淡，周邊的山影朦朧，正是一個偷襲的好天氣。
先期抵近旅順港口試探敵情的第5驅逐艦隊，在淩晨1點時撤退，它們曾和俄國的巡邏軍艦碰頭，並且發動了魚雷攻擊，但沒有擊中俄方軍艦。
淩晨3點，閉塞船隊排成縱列，由天津丸領頭，後麵依次是報國丸、仁川丸、武揚丸、武州丸，沿陸岸向旅順港航進，由於五艘船上裝滿了水泥石塊，因此這時也隻能以8節航速前進。
不過由於第5驅逐艦隊己經驚動了俄國艦隊，因此這時旅順港己進入戒備狀態，岸邊的探照燈全開，雖然不能說是將海麵照得亮如白晝，但也能基本將海麵上掃過一遍。結果閉塞船隊還沒有到達旅順外港，就被探照燈發現，於是兩側炮台火力全開，而且在旅順內港中，戰列艦列特維讚號也開火助射，因此一時炮彈猶如雨點一般，向閉塞船隊打來。
雖然5艘閉塞船以無畏的勇氣，冒著彈雨奮勇的向旅順港突進，但在炮擊和探照燈的幹擾之下，使指揮官和舵手都難以正確的識別方向，領頭的天津丸還未駛進旅順外港就偏離向西，結果在老鐵山東方擱淺。
指揮官有馬良橘一麵下令，打出表示“沉沒位置不正確”的紅燈，提示後麵的閉塞船；一麵又下令引爆炸藥，棄船逃生。但士兵們忙中出錯，先掛出了示意“沉沒位置正確”的白燈，然後發現錯了，才換上了紅燈，而有馬良橘又怕後麵的船隻誤會，到船尾去向後麵的報國丸大聲喊叫。
報國丸的指揮官廣瀨武夫聽到了有馬良橘的叫聲，於是向右轉舵，帶著自己後麵的仁川丸向旅順外港駛去。但排在第4、5位的武揚丸、武州丸卻被燈光信號的變化給弄糊塗，在猶豫之間，武揚丸的舵機被擊中，無法轉向，結果在天津丸的旁邊引爆自沉。這一下武州丸卻完全誤會了，即然兩艘都在這裏沉沒，以為大概是到了位置，於是也馬上投描自沉，而這三艘船的位置都遠遠偏離預定的地點。
突入到旅順外港的報國丸和仁川丸則分兵兩路，報國丸以在旅順內港中參與炮擊的戰列艦列特維讚號為目標，而仁川丸則選擇以黃金山的探照燈為參照，向其變向。不久仁川丸在黃金山南岸附近擱淺，拋錨自爆；而報國丸則在炮台和列特維讚號的交叉炮火中數次中彈，仍堅持在前進。
但報國丸的操舵索被打壞，連自沉炸藥的導火索也被切斷了。最終在距離列特維讚號大約300米時，被炮彈引燃起了大火，指揮官廣瀨武夫判斷火勢足以引爆裝載的炸藥使船隻沉，於是下令棄船逃生。不過在陰錯陽差之中，報國丸沉沒的位置到是基本在預定的地點。
淩晨5點左右，各閉塞船的船員陸轉移到接應的魚雷艇上，這時天色漸高，日本魚雷艇隊害怕俄國艦隊出擊，因此紛紛撤退。
2月24日上午9時，聯合艦隊的司令官東鄉平八郎在旗艦三笠號接見撤回來的閉塞船指揮官及船員，不過接應魚雷艇隻接回來天津丸、報國丸、武揚丸三艘船上的船員，48名船員隻有1人陣亡，4人受傷，但仁川丸和武州丸的共計29名船員卻不見蹤影。
另外從各船船員彙報的結果來看，基本可以確認，隻有報國丸一艘船在預定的地點沉沒，其餘4艘船均遠離預定地，而僅僅一艘報國丸當然不足以堵塞住旅順港的航道，因此可以說這一次閉塞作戰是以失敗告終。
雖然還有29名船員失蹤，但東鄉平八郎也不敢在這裏久作停留，下令艦隊返航，於2 5日中午，到達仁川港。
不過剛回到仁川港，東鄉平八郎就收到一個好消息，仁川丸和武州丸上失蹤的2 9名船員都找到了，原來他們都被華東政府的青州所求，現在被帶到了青島，並且受到了良好的招待。華東政府己在第一時間通知日本，派船來接人。
原來在淩晨6點30分的時候，青州號收到了青島的通知，要求青州號返航，於是青州號向聯合艦隊打出告別的旗語之後返航回青島。
而在7點左右的時候，青州號又收到青島方麵的命令，而這一次是讓他們到指定的海域去營救失散的日本閉塞船員。
其實青州號隻是一個幌子，畢竟離著好幾十公裏遠，什麼都看不到，能觀查到什麼，真正監控戰場是在青州號背後的穿越軍艦。這次華東政府出動的是三亞艦，也同樣是放出無人機，在空中監控戰鬥的過程，而且由於是在夜間，因此無人機可以在500米以下的低空進行全程監控，並同步的傳到三亞艦。所以在三亞艦上的穿越軍人對戰場的了解要遠遠超過聯合艦隊，甚致連閉塞船隊都比不上。