到下午2點的時候，日軍又擊退了九連城西方高地的俄軍，這時俄軍的陣地大多都被日軍突破，大部俄軍都退到了鳳凰城，但守衛九連城右冀東方和北方的俄軍被日軍包圍；2點半的時候，被困的俄軍開始突圍，在付出了慘重代價之後，終於突圍成功；5點日軍占領九連城，戰鬥結束。
九連城之戰的意義重大，不僅是日本陸軍正式進入中國遼東境內，像征著日俄之戰全麵展開；而且還打破了俄國陸軍不可戰勝的神話，讓曰本看到俄國龐大軀體下的虛弱內裏，並徹底克服了對俄軍的恐懼心理，這一點對日軍將來的作戰十分重要。
陸軍出戰的第一戰就取得了大勝，自然要大肆宣揚，第二天日本的各媒體就以“世紀初的大陸戰” 為題，對九連城之戰進行報導，甚致有報紙稱這是近代戰爭史上，亞洲對歐洲的第一次陸戰勝利，而忘了在中法戰爭，中國軍隊早在1885年取得的鎮南關大捷，擊敗的是法軍。
5月1日下午五點，也就是九連城戰鬥結束之際，聯合艦隊也再度出擊，進行第三次閉塞作戰。
雖然在出發之前，日本陸軍取得九連城之戰勝利的消息尚未傳來，但從以收到的消息來看，勝利己是囊中之物了，這也給聯合艦隊帶來了不小的壓力，畢竟陸軍一出手就是貨真價實的勝利，比海軍取得的這些華而不實的勝利要強得多了，因此這次閉塞作戰就顯得猶為關建了。
不過聯合艦隊也對這次閉塞作戰下足了工夫，充份吸取了前兩次閉塞戰的經驗，僅閉塞船的數量達到了12隻，超過了前兩次閉塞船的數量，並且還專門研究出了一個“四三三二” 閉塞作戰隊形，由參加過前兩次閉塞作戰的齋藤七五郎大尉為監督進行訓練，因此聯合艦隊上下對這次閉塞作戰也充滿了信心，誌在必得。
但事與願違，第三次閉塞作戰從一開始就不順，首先是在出發之後，閉塞船釜山丸的發動機出了問題，盡管釜山丸的指揮官大角岑生大尉堅持要參加戰鬥，但由於航速不足而漸漸掉隊，最後發動機徹底壞掉，隻能停在海洋島。
5月2日晚上9點，閉塞作戰開始，但這時天氣變得惡劣起來，海麵上刮起了猛烈的大風，11艘閉塞船無法保持隊列，
這時新發田丸上的閉塞作戰總指揮，林中佐考慮到這種海況天氣，並不利於作戰，於是決定中止作戰，下令閉塞船隊回航，但這時閉塞船隊的隊形己亂，結果僅有小倉丸、長門丸兩艘船看到了信號，隨新發田丸轉向回航，而其餘8艘閉塞船在風浪中分成兩隊，仍然向旅順港駛去。
而在旅順，馬卡洛夫戰死後，在新任司令斯科爾伊多夫到任前，暫時由阿列克謝耶夫代行艦隊司令職務，馬卡洛夫上任的時間雖然不長，但畢竟給旅順港打造了一個完善的防禦體係，而阿列克謝耶夫的才能盡管遠不及馬卡洛夫，但也不是笨人，完全繼承了馬卡洛夫打造的防禦體係，並且還在港內布下了防雷網，也同樣在港外布設水雷，使旅順港的防禦更為嚴密。
結果閉塞船隊在外港遭到了俄軍猛烈的炮火打擊，8艘閉塞船要麼是被炮火擊沉，要麼是無法突進而被迫引爆自沉，最終沒有一艘能夠在預定位置沉沒。
第三次閉塞戰作戰規模和損失均比前兩次大很多，突入港口的八艘船共有158人，最後的生還的隻有63人，其中有兩艘船的人員全部陣亡。後來日本攻下旅順之後，又找到了16名幸存者，並在俄國墓地找到了39具閉塞船員的遺體。
根據幸存者和俄軍俘虜介紹，在第三次閉塞戰作戰結束之後，太平洋艦隊也派出小艇救援落水者，但部分日本船員不接受救助，要麼自殺，要麼反抗，最後隻有30多人獲救，在被送往旅順海軍醫院後，還有十幾個人絕食而亡。
盡管在第三次閉塞戰作戰結束之後，為了不被陸軍取得的勝利比下去，東鄉平八郎給軍令部的電報稱“第三次閉塞戰作戰基本成功”，但在私下裏卻承認，這三次閉塞作戰實際都並未產生多少效果，最多使得大艦進出稍微困難了一些。