日俄战争的结局，并没有出现日、俄双方所期盼的辉煌。战争爆发后，由于日本得到英、美帝国主义的支持，使得俄国在陆战和海战中均告败北，日本在这场战争中取得了暂时胜利。但是，日本毕竟国力有限，经济基础薄弱，无法进行持久战争。而俄国虽然国力相对雄厚，但毕竟远距离作战，且外交失策，在战争中一败再败。
1905年3月23日，参谋总长山县有朋写《政战两略概论》，对奉天会战后的形势作了分析。他指出：俄军虽然连遭挫败，其本土尚有强大兵力；日军虽然连获大胜，其兵力则已告罄。俄国将校损失不大，日本已损失大批军官，不易补充。如果继续打下去，“则以往之赫赫战果或将半归泡影”。俄国因为国内爆发革命，加以两支舰队被歼，也难以继续作战。英美等国支持日本是为了削弱俄国，并不希望日本过于强大，更不愿日本独霸远东，恰如有本书所说：“英国一向做较弱的强国的朋友，是为了把较强的强国削弱到不足以危害英国的程度。”总之，结束战争的条件成熟了。
于是，在日俄两国彼此付出了高昂的战争代价，双方都厮杀得精疲力尽，打得头破血流之后，不得不又重新回到了谈判桌上。在这当中，美国起了很大的作用。
美国关注这场战争的实质是，企图通过战争使日俄两败俱伤，以实现加强美国在远东和太平洋地区影响的目的。如果俄国打了胜仗，美国的目的就不可能达到；但若日本的实力过于强大，也不符合美国的意图。因此，美国甚至希望日俄两国缔结和约之后，仍在远东地区和战前一样互相对抗，使它们不能对其它地区抱有野心。正因如此，所以美国愿意出面调停，以便在其中做手脚。
为了操纵和谈，使日俄继续对抗，以便使美国在中国东北扩展其势力，因此它竭力满足日本对朝鲜的侵略要求，反对日本觊觎中国。美国总统罗斯福同意朝鲜成为日本的保护国，但主张把东三省归还中国。当然，美国的这个主张并不是为了中国，而是为了美国的在华利益。
日本在这场战争中的胜利，使英美等国达到了利用日本对抗和削弱俄国的预期目的。然而，面对沙俄在战场上一败涂地的现实，西方帝国主义列强一方面担心将导致俄国革命的成功，危及各国垄断资本的统治；另一方面，又害怕由于日本势力的增长而危及自身在远东的利益，所以也都希望尽快结束战争。
1月14日，罗斯福为了推动日俄和谈，曾在白宫接见法国驻美大使朱塞朗，向他提出议和条件。罗斯福希望通过英国影响日本，通过法国推动沙俄。1905年2月8日，罗斯福又以私人身份通过朱塞朗向沙皇劝和，但当时沙皇态度依然强硬，不同意和谈。
俄军在奉天会战惨败以后，罗斯福再次向双方试探，表示自己愿意为它们之间直接谈判进行“斡旋”。但罗斯福向日本提出出面调停的惟一交换条件就是“日本继续保持东三省门户开放政策，并以之归还中国”。
日本对美国的要求内心虽然不满，但由于其国内不满情绪日益增长，兵力、战费都发生了困难，因此也非常希望借助美国的力量谋得一个有利的“和约”。于是，小村寿太郎于4月21日对美国提出的条件做出了明确的保证，美日两国达成了默契。
5月28日，俄国波罗的海舰队在对马海峡被日本海军歼灭，沙皇寄予的最后希望全部落空。1905年5月31日，日本政府抓住对马海战获胜的有利时机，加速谋求和谈活动。5月，日本政府训令驻美公使请美国总统西奥多·罗斯福出面调停，罗斯福欣然同意。
罗斯福看见时机已经成熟，于6月5日命令美国驻俄公使兰格尔迈耶去会见沙皇，向他转达美国总统提出的由日俄双方代表会晤，以便讨论缔结和约的建议。
6月8日，罗斯福在获得沙皇同意之后，照会日俄两国，正式发出直接谈判的呼吁。日俄两国政府分别在6月10日和12日表示赞同美国的建议，并决定派全权代表前往罗斯福选定的会议地点—美国的朴茨茅斯城。
然而，一直拖到8月上旬和谈会议才正式开始。因为在这期间，日、英、美三个帝国主义国家之间，频繁接触，经过讨价还价，做成了一笔极其肮脏的交易。分别达成“塔虎脱一桂太郎秘密协定”（主要内容：美国承认日本吞并朝鲜，日本承认美国吞并菲律宾）和《第二次英日同盟条约》（主要内容：英国人承认日本对朝鲜的统治权力），这是日、美、英3个帝国主义国家相互勾结以瓜分殖民地的产物。
日本为了加强在和谈中的谈判地位，捞到更多的好处，采纳罗斯福的建议，于7月底一举攻占了库页岛。美怂恿日本这样做的目的是，借此堵塞沙俄在太平洋的出海道路，以减轻对美国的威胁。另外日本希望继续争取英、美在外交上的支持，同时，英美在远东地区也需要日本的支持。这时候，英国认为沙俄战败后已不能在远东构成威胁，但是却担心沙俄向中亚及印度扩张，危及自己在当地的利益。日本则担心沙俄进行报复，再次发动复仇战争，并危及它在朝鲜新夺得的特权。于是，根据英国的提议，于5月中旬开始了修改日英同盟条约的谈判。
在和谈会议召开的前夕，日本政府于1905年6月30日召开了内阁会议，决定了和谈条件。7月3日，任命小村寿太郎外相和高平小五郎公使为和谈全权代表。小村寿太郎带着日本的和谈条件，前往美国参加和谈会议。
俄国的情况却比较复杂，对于出席和谈会议的首席全权代表的人选难以确定。谁都不愿去，不是装病就是说对情况不熟悉。最后没有办法，沙皇只好任命已被免职的原财政大臣维特作为和谈会议首席代表，任命俄国驻美大使罗森为副全权代表。沙皇给维特的和谈条件是不允许付出一个戈比（沙俄的辅助货币，100戈比=1卢布）的赔款，也不允许让出一寸土地。
受命于危难之际的维特率领代表团成员于7月19日离开彼得堡，前往美国参加和谈会议。当他途经巴黎的时候，会见了法国内阁总理卢维埃和总统卢贝。卢维埃规劝维特必须缔结和约，维特表示他虽然议和，但是决不同意缔结赔款的和约，互相没有取得一致意见。维特在巴黎期间，看到大多数的法国人对他的态度十分冷淡，很多人对俄国的失败“表示高兴”。见到这种情景，维特的心里很不是滋味，感到做一个战败国的代表很不光彩，心情非常沉重。
8月3日，维特率领俄国代表团抵达纽约。8月4日，维特由罗森陪同去牡蛎湾拜访美国总统罗斯福。在会谈中，维特强调俄国并未战败，坚决不同意赔款。罗斯福则试图使他们二人相信日本人具有取胜的全部把握，建议要给日本赔款。维特以在这方面已有沙皇的“训令”加以拒绝。
在前往会议地点朴茨茅斯的途中，美国总统罗斯福于8月5日早晨，在总统的游艇“五月花号”上接见了日本和俄国两个代表团，并举行了两国代表团的见面仪式，然后赴朴茨茅斯城。8月8日，双方代表团抵达朴茨茅斯。
在日俄两国代表正式谈判之前，1905年7月6日，清政府曾分别照会日俄两国政府并向其他各国声明，如果日俄议和条款中有牵涉到中国之事件，凡是未经中国商定的，中国概不承认。清政府还曾一度想参加日俄和谈，因遭到日俄双方反对而被排斥在外。
日俄两国在朴茨茅斯的谈判，十之八九都会涉及中国问题。尽管中国政府事先声明，但是日俄两个帝国主义国家一心要瓜分中国，对中国政府的声明，完全置若罔闻，依然我行我素。担当调停者的美国总统罗斯福也根本未予理睬。
1905年8月9日，日俄两国代表团在美国大西洋沿岸新罕布什尔州的疗养地朴茨茅斯的海军造船厂大厦召开了和谈的预备会议。会议就某些程序问题达成了协议，决定采用两种语言，即俄国代表团使用法语，日本代表团使用英语。
8月10日，举行第一次正式会议。会上，日本首席全权代表小村寿太郎首先交给俄国代表团一份日本提出的和谈条约草案，共12条，条件非常苛刻。俄国代表团在讨论这些条件的时候，认为除四条不能接受外，其余各条可予同意。
8月12日，在第二次会议上，维特把俄国代表团的答复条件通知了日本代表团，俄国基本接受了日本提出的全部要求，只有下列四项不能接受，即：割让库页岛、赔款、限制俄国在太平洋的海军力量和交出被中立国港口扣留的俄国舰只。
8月15日，在第四次会议上，当讨论到俄国割让库页岛问题时，遇到了困难。由于日军在7月8日已经在库页岛南部登陆，到7月末，整个库页岛已被日军全部占领，所以形势对日本非常有利。维特极力用俄国国民感情、俄国国家利益和安全等方面理由，坚决不同意割让库页岛。日本首席全权代表小村也毫不相让。由于双方争执不下，最后决定把这个有争议的问题暂时搁置起来，首先着手去谈判一些容易达成协议的问题。
8月15日，在第四次会议上，讨论第六条中关于俄国将中国的旅顺、大连转让给日本的问题时，双方没有争执，小村提出的文稿顺利通过。
8月16日，第五次会议讨论第七条中关于中东铁路支线转让问题，日本代表以中东铁路南满支线的铁路租让合同和辽东半岛的租借条约密切相关为由，要求将这个支线整个交给日本。维特则坚持根据中东铁路公司租让合同，同意中国提前赎买这条支线，然后将赎金交给日本。经过一番争论，最后，维特同意由俄国政府“无偿地”将该支线直接交与日本政府。
最后剩下有争议的问题是：割让库页岛、赔偿战费、限制俄国在远东海军力量以及交出被中立港扣留的俄国军舰等。俄国代表团对这些问题寸步不让，并巧妙地利用能够拉上关系的美国报纸，以制造舆论，把谈判破裂的全部责任推到日本身上。由于维特的宣传，美国公众普遍认识到日本所提条件的苛刻，同时也使美国统治集团对于这个在远东新崛起的危险的竞争者产生恐惧心理。所以，在会议期间，美国舆论界对日本的态度明显地冷淡下来。
在这种情况下，在8月18日第七次会议上，小村寿太郎首先提出一个折衷方案，声明：如果俄国全权代表愿意本着和解的精神考虑关于割让库页岛和赔偿战费问题的话，则日本全权代表愿意撤回关于限制海军力量和交出被扣留的军舰等条款。日本代表团提出这个方案，是因为日本财政困难，亟需从俄国那里捞到一笔巨额赔款。但由于被维特拒绝，使会谈陷入了僵局，甚至达到濒于破裂的地步。
面对这种情况，8月18日，美国总统罗斯福开始干预日俄谈判。他首先邀请出席和谈会议的俄国副首席全权代表罗森来到他的夏宫，劝说罗森必须把库页岛割让给日本，因为该岛实际上已被日军占领，俄国既然缺乏海军，也就没有收复该岛的希望。至于赔款问题，罗斯福亲自给远在彼得堡的沙皇尼古拉二世写信，劝告他同意给日本偿付一定数额的款项。尽管罗斯福花费很大力气，却始终没能使沙皇同意赔偿战费。
8月22日，罗斯福给日本政府发去一封信，信中坚持要日本放弃赔款的要求。与此同时，美国的一些重要人物和报纸都认为日本要求俄国支付军事赔款是不对的，对于库页岛则倾向要割让给日本。
在此期间，罗斯福再次向沙皇施加压力，力图使他让步。他把8月22日给沙皇的信的原文电告驻俄大使迈耶，令他亲自把信递交沙皇。同一天，他又电令迈耶要亲自去劝说沙皇。8月23日，沙皇尼古拉二世接见了美国大使迈耶。迈耶和尼古拉二世经过将近两个小时的激烈辩论以后，尼古拉二世终于屈服，同意把库页岛的南部割让给日本。
俄国不支付赔款，日本是否同意缔结和约还是个谜。8月26日早晨，维特估计日本代表团会拒绝缔结和约，当天的会议可能破裂，便命令代表团的秘书结清旅馆帐目，准备次日离开此地。可是出乎维特意料的是，在当天下午的会议上，日本代表团并没有拒绝缔结和约，而是要求会议延期两天，到28日下午3时再举行。
在8月28日会议上，日本以放弃赔偿战费的要求和以北纬50度为界将库页岛南半部割让给日本作为补偿，与俄国达成了妥协。在双方经过激烈的讨价还价和美国的调解后，总算达成了协议。1905年9月5日，日本和俄国的全权代表签署了宰割朝鲜和中国东北的《朴茨茅斯和约》。和约包括正约十五款、附约二款，其主要内容：（一）俄国承认日本在朝鲜的独占利益。（二）俄国自中国东北撤兵，除辽东半岛外，东北的一切地方均交还中国。（三）俄国将辽东半岛（包括旅顺、大连）的租借权、南满铁路（长春至大连）及有关特权均无偿转让给日本。（四）以北纬50度为界，将库页岛南部让给日本。此外，和约还规定：俄国承认日本在朝鲜享有政治、军事、经济上的特别利益，及指导、保护、监理诸权，俄国不加阻挠、干涉；俄国将库页岛北纬50度以南之半部，及其附近一切岛屿割让日本，日本人在日本海、鄂霍茨克海、白令海峡之俄领沿岸有渔业权。
9月14日，大山岩元帅与连纳维奇上将分别下达全线停战令；日俄战争至此结束；日俄战争，日军共动员109万人，俄军为136.5万，俄国还能再动员200万人；日军总伤亡被俘为27万余人，其中被俘2千余人；俄军总伤亡被俘30余万人，其中被俘8万人；日本在日俄战争的军费开支为11.37亿美元，其中38%系向英美两国银行借款；俄国在日俄战争的军费开支为12.6亿美元，其中36%系向法德两国借款。
沙俄独吞东北不成，吐出一半让给日本，其所强占的旅大“租借地”也转让日本。日本人拿着他们的条约理直气壮地杀到北京，告诉清政府其在东北“拥有”的利益和特权，丝毫没有对方争辩乃至认可与否的余地。
日俄《朴茨茅斯和约》中多处涉及和破坏中国的主权，比较明显的有：俄国将旅顺、大连湾及附近领土、领水之租借权以及租借地内公共营造物及财产转让与日本；俄国将长春、旅顺间铁路及其一切支线、铁路区域内附属的一切权利、财产与其经营之煤矿等，无条件转让与日本；两国在东北经营之铁路，限于工商业之目的经营，不得用于军事目的，但辽东租借地内之铁路，不在此限；以十八个月为限，两国军队同时撤出东北，但辽东半岛租借地除外；撤兵后，两国可留置守备兵，保护其在东北的铁路，守备兵每公里不得超过15名。总之，日本提出的要求大多得到了满足。
日俄《朴茨茅斯和约》完全是背着中国签订的，严重践踏和侵犯了中朝两国的领土和主权。中国的东北北部为俄继续霸占，南部则沦为日本帝国主义的势力范围，使中国东北三省由沙皇俄国独霸而变成日俄两个帝国主义分别霸占的局面。
日俄《朴茨茅斯和约》签订后，日本为了使清政府能够完全接受该和约中的有关条款，并乘势攫取新的侵略权益，派小村寿太郎和驻华公使内田康哉为代表，与清政府全权大臣庆亲王奕劻、外务部尚书瞿鸿禨、直隶总督袁世凯，从1905年11月17日开始，进行谈判。
谈判历时35天，共进行了22次会谈，日本代表大施淫威，终于于12月22日在北京逼迫中国清朝政府签订了丧权辱国的中日有关“东三省事宜”条约。腐朽透顶的清朝政府不仅对《朴茨茅斯和约》中所有侵犯中国主权部分“一切概行允诺”，而且在该条约之外，又让日本取到了更多的利益。
《中日会议东三省事宜》正约三款，附约十二款。这个条约不仅迫使清政府按《朴茨茅斯条约》规定，全部承允照认外，日本又另外攫取到如下权益：一、中国开放东三省境内的凤凰城、辽阳、铁岭、长春、哈尔滨、宁古塔、齐齐哈尔、海拉尔、满洲里等十六处为商埠。这就使日本的侵略势力得以深入东三省的广大内地。二、日本在战时擅自铺设的安奉(安东至奉天)轻便铁道，仍允日本继续经营，并可加以“改良”，以十五年为限，期满后售予中国。这就为此后日本对中国进行经济和军事侵略，提供了便利。三、日本可在鸭绿江右岸地方，设立中日木植公司，采伐木材；东三省和朝鲜的陆路通商，“按照最优国之例办理”。前项承诺，使日本在鸭绿江的中国一侧，攫得了巨大的森林资源；后项承诺，又使日本得援中俄、中法、中英陆路通商减税的先例，获得与俄、法、英同样的特权。日本根据这个条约，在1906年成立南满洲铁道株式会社，在旅大租借地设关东都督府，统治军政外交一切事务。
虽然通过《朴茨茅斯条约》和《中日会议东三省事宜》日本取得了很多收获，但这并不是日本民众原先预期中的结果，因为日本在最初的谈判中已要求俄国割让整个库页岛并赔偿军费等，一部分右翼积极分子更主张将伊尔库茨克以东的俄国领土割让给日本。这种落差所造成的挫折和不满情绪引发了同年的日比谷纵火事件，而桂太郎内阁亦于次年1月总辞。
在沙俄维特回到俄国受到热烈欢迎，沙皇尼古拉授予他伯爵。俄国上下都认为《朴茨茅斯条约》是俄罗斯人的胜利。俄罗斯陆军在满洲一次一次吃败仗，舰队在海上被横扫，居然还能拿到一个这么有利的和平条约。
