Разгадав КОВАРНЫЙ замысел Куропаткина на охватывающий удар, маршал Ояма решил перехватить инициативу и, уплотнив боевые порядки на своем правом фланге, организовал контрнаступление силами 2-й и 4-й армий на центральном участке фронта в зоне ответственности Западного отряда русской армии.
Во встречных боях 28–29 сентября две армии японцев нанесли поражение Западному отряду, отбросив его за рубеж реки Шахэ.
30 сентября после нескольких суток топтания на месте, имея противоречивые данные о неприятеле, не достигнув намеченных целей по слому сопротивления противника в районе Бэньсиху, начал выдвигаться на исходные позиции Восточный отряд.
Последующие боевые действия, носившие преимущественно встречный обоюдоострый характер, проходили с переменным успехом. Японцы контратаковали, в том числе и в ночное время, русские войска отбивались огнем и штыком, особенно эффективными стали огневые налеты артиллерийских батарей. Потери русских войск составили около 40 тысяч человек, из них 5 тысяч – убитыми; японские войска недосчитались 26 тысяч человек, из них порядка 4 тысяч – убитыми.
К исходу 5 октября стороны прекратили взаимные атаки и перешли к позиционной обороне на фронте протяженностью 60 километров.
Продолжительное двухнедельное сражение у реки Шахэ фактически представляло собой масштабную фронтовую операцию, проведенную на фронте до 90 километров и при 30-километровой глубине. Вновь, как и у Ляояна, осторожный Куропаткин провел операцию ограниченными силами, оставив около 45 % своих войск в резерве.
В большинстве исторических источников муссируется мысль о том, что сражение у реки Шахэ было последним шансом русской армии спасти Порт-Артур: в случае гипотетического разгрома японцев Маньчжурская армия якобы могла развить наступление и прорвать блокаду осажденной крепости.
Данные выводы представляются умозрительными, сделанными без надлежащей оценки реально сложившейся обстановки на девятый месяц войны: