Под его руководством за очень короткий срок была модернизирована система укреплений крепости и отбиты четыре штурма неприятеля. Он тоже погиб, но это случилось в самом конце обороны – 2 декабря 1904 года.
17 июля японцы вышли к главной линии обороны крепости и через неделю начали ее обстрел. К концу ноября после исключительно тяжелых боев, длившихся около четырех месяцев, они захватили господствовавшие над городом высоты и начали вести прицельный огонь по остаткам порт-артурской эскадры и уже полуразрушенным укреплениям крепости. 16 декабря Стессель собрал военный совет, и тот постановил: сражаться дальше.

 Однако, нарушив устав и проигнорировав мнение военного совета, командующий своей властью через четыре дня подписал акт о капитуляции. 21 декабря к Николаю, находившемуся в очередной инспекционной поездке по западным военным округам, пришло сообщение о случившемся.
«Получил ночью потрясающее известие от Стесселя о сдаче Порт-Артура японцам ввиду громадных потерь и болезненности среди гарнизона и полного израсходования снарядов! – записал царь в дневнике. – Тяжело и больно, хотя оно и предвиделось, но хотелось верить, что армия выручит крепость. Защитники все герои и сделали более того, что можно было предполагать».
Россия воздала и героям, и трусам. Прах генерала Кондратенко был перевезен в Петербург и с воинскими почестями захоронен в Александро-Невской лавре. А генерала Стесселя в 1907 году отдали под военный суд, который признал его главным виновником сдачи крепости и приговорил к расстрелу. Правда, сердобольный царь заменил смертную казнь 10-летним тюремным заключением, а в 1909 году и вовсе помиловал его.
Но возвратимся к войне, которая с падением Порт-Артура еще не окончилась. После взятия крепости японцы значительно улучшили свое положение, ибо смогли усилиться в Маньчжурии за счет войск, высвободившихся на Ляодунском полуострове. Не теряя времени, они перешли в наступление под Мукденом и во второй половине февраля 1905 года снова разбили русских, потерявших 89 тысяч солдат и офицеров, и заставили их отступить на 160 километров. Главные силы Куропаткина остановились на Сыпингайских позициях и оставались на них до конца войны.
28 февраля Николай II собрал совещание с участием великих князей Алексея Александровича и Николая Николаевича, министра Императорского двора В. Б. Фредерикса и генералов В. А. Сухомлинова, М. И. Драгомирова, К. В. Комарова, П. П. Гессе, Х. Х. Роопа и И. И. Воронцова-Дашкова, на котором было решено заменить Куропаткина генералом от инфантерии Н. П. Линевичем, занимавшим должность командующего 1-й армией. На суше смена Главнокомандующего ничего не изменила в ходе войны, центр сражений переместился на море.