而乃木希典将自己的指挥部设在旅顺火车站。当然，乃木希典这样的安排也是精心考虑的，旅顺火车站西有龙河为堑，东有白玉山为屏，南有旅顺湾为障，易守难攻，同时乃木希典还打算在必要的时刻破坏火车站，给人民军留下一个千创百孔的旅顺。
同时乃木希典也没有忘了激励日军的士气，因此招集旅顺城内的全部日军士兵进行训话，他首先坦言，现在旅顺就是一座孤城，周边的战术要点也都被人民军占领，因此肯定是守不住的，而城里的日军只有两个选择，要么拼死一战，最终光荣的战死，但这是为天皇尽忠，七身报国，将来在靖国神社内都会留下他们的名字，赢得永世的荣光，而他们的家人、孑5也都将引以为傲，并且得到整个日本的敬重；要么就是屈辱的投降，就算最终得以活命，也是忍辱偷生，不仅终生都会被人看不起，抬不起头来，而且连家人也会被全日本耻笑。
果然，听了乃木希典这一番话之后，日军的士兵们顿时热血沸腾，纷纷表示要和人民军决一死战，誓死守卫旅顺，还有人喊出了“旅顺玉碎”的口号。
乃木希典对自己鼓动的效果也十分满意，于是也宣布自己就留守在指挥部里，决不后退一步，如果人民军攻到了指挥部里，自己便在指挥部里剖腹自尽，并且和士兵们相约，在靖国神社内相会。将动员的气氛推到了*。
进攻旅顺的战斗是在5月19日开始，由于人民军早己通过无人机，对日军的防御布置了如指掌，因此首先使用布置在外围阵地上的火炮，对旅顺阵地进行猛烈的炮击。
虽然这一次使用的都是中型口径火炮，但却胜在数量众多，总计超过了百门，单位时间内的火力投射是相当可观的，而且日军在仓促几天的时间内，也不可能修建出多么坚固的防御工事，因此被炮击炸得伤死无数，许多防御阵地也都被猛烈的炮火夷为平地。
日军当然也有火炮，但数量不多，大大小小加起来也不过20余门，其中有一半都设在白玉山上，虽然日军的炮兵也奋力的开火还击，但人民军的火炮阵地分得很散，共计设了18个阵地，就算被日军打掉1、2个，也无关大局。而且日军的炮兵一但开炮还击，就会立刻暴露自己的位置，并马上遭到一连串猛烈的炮火覆盖打击，连跑都没有机会。特别是白玉山阵地，更是受到了人民军火力打击的重点照顾。
人民军的炮击持续了约30分钟，共计发射大约2000余发炮弹，几乎将整个旅顺城区都清洗了一遍，由其是前沿的阵地，几乎都被炸平了，因此人民军这才开始向旅顺发动地面进攻。