截止攻占北大王山和164高地，第3军的损失为阵亡1303人、负伤5810人，总计伤亡7113人，已经接近了东京准备承受的“付出一万人代价”的水平。而且生活条件越来越恶化，生病人数渐增，各部在盛夏的野外帐篷中生活，几乎没有机会洗浴，蚊蝇群集，寝具不足，席子加重了湿气，米面供应短缺，蔬菜和肉类则因缺乏燃料而无法烹食，炎热和疲劳降低了食欲，许多人只吃干面包加水而得了痢疾；薄薄的帐篷无法防水，帐内的积水影响了睡眠；道路泥泞，物资搬运极为艰难，伤员在搬运途中经常掉下地沾满泥水；还有460多人得了脚气病；总之，战斗力遭到严重损耗。
即便在这样的状况下，旅顺口攻击作战依旧在向前推进，15日当天，炮兵阵地的架设和炮弹的运输基本完成。每门炮的炮弹只有约300发，因此攻城炮兵司令丰岛阳藏少将指示：18日拂晓至20日实施炮击，炮弹消耗按三天半来分配。相当于每门炮每天可发射85发左右，这是因为运输困难，还是第3军对21日上午能够结束战斗充满了“自信”呢？
同一天，乃木决定派遣使者去旅顺口，传达撤离非战斗人员的劝告，同时也有些劝降的打算。
8月16日，作为使者的第3军参谋山冈熊治少佐于上午十点从水师营北方的海军陆战队重炮阵地启程了。
根据1899年万国和平会议签订的陆战条约第32条，交战一方若欲与另一方进行谈判，可派使者举白旗前往，可由军号手、鼓手、旗手和翻译随行，另一方不得侵犯其人身安全。因此山冈根据此规定带了两名军号手、一名白旗手和一名翻译同行。
行进到水师营北方附近时，遭到了俄军的警告射击。担任该地区防卫的是俄军第26团，团长谢苗诺夫上校接报后指示水师营南方“寺院碉堡”的指挥官拉科洛夫上尉前往接应日本使者，同时派人去旅顺口向要塞司令斯米尔诺夫中将汇报。
拉科洛夫带了副官和四名骑兵迎上山冈，山冈说明了来意，表示有公函要交给关东军司令斯特塞尔将军。拉科洛夫随即命一名骑兵回去汇报，等待期间双方拿出了点心相互招待，山冈则乘机透露了黄海、蔚山海战的战果，拉科洛夫等人听后很是不快。不一会儿，关东军参谋长莱伊斯上校赶到，山冈向他递交了四封书信后返回本阵。
四封书信都没有用俄文，而是两封英文、一封德文、一封法文，参谋们翻译完成后交给斯特塞尔。德文法文书信是德法政府转给各自观战武官的撤离指示信，而这两人前一天已经搭清国帆船离开了，英文书信中一封是劝降书，通牒时间是8月17日上午十点，接收人是“驻旅顺口俄陆军最高司令和海军最高司令”，落款署名“旅顺口攻击军司令乃木希典男爵”和“辽东半岛封锁舰队司令东乡平八郞”。另一封是劝告非战斗人员撤离书，要求先向日军第一线提交希望撤离的妇孺、传教士、中立国外交官、观战武官人员名单，然后在一个小时候抵达指定地点。
斯特塞尔立即召集乌弗特姆斯基、斯米尔诺夫等海陆军将领等人召开紧急会议。首先讨论的是“劝降书”，与会一致同意拒绝并讨论了回复的方案。接着讨论撤离非战斗人员问题，斯特塞尔和乌弗特姆斯基都同意接受日方的提案，撤离对象包括妇女约300人、儿童约50人、传教士约20人、中立国人员约10人，撤离这些人员不影响战斗力。而斯米尔诺夫反对，他认为按日军指定的地点在第一线撤离人员会影响俄军士气，在他的反对下，会议决定也拒绝这个提案。回绝文书在莱伊斯的主张下用法文书写完成。
会后斯特塞尔向库罗帕特金进行了汇报，同时向全军传达了指示：“致旅顺口防守者：今日敌竟派使者妄图劝降，为我断然拒绝，我相信各位的忠勇，神会保佑我们！”
8月17日，雨仍未停，闷热而潮湿。
旅顺口要塞司令部参谋葛罗旺上尉和马卡林斯基海军上尉作为使者带着六名哥萨克骑兵和记者诺伊耐从旅顺出发北上，沿途有不少市民上前来打听消息。
上午九点，一行人来到水师营南方的寺院碉堡，然后由诺伊耐领头举着白旗向前线进发，在水师营北方的李家店与日军哨兵接触，此处距离日军第一线约800米。
十点不到，一名日军大尉和一名中尉出现，接着山冈一行举着白旗赶来，在拿到俄方的回信后，又交给了俄方使者一封致斯特塞尔的信，是德皇威廉二世给观战武官的劝离通知。
斯特塞尔一早便到小案子山炮台关注这次文书交接，待使者返回后才离开。
乃木早料到俄军会拒绝劝降，所以上午八点就已下达了攻击令。
各部队开始做攻击准备，两台探照灯首先被抬了上来。但是，由于下雨，野炮连队第2、第3大队和步炮第2连队的阵地架设仍未完成。野炮第2、第3大队共有16门12英寸榴弹炮，主攻方向是盘龙山堡垒一带，步炮第2连队有48门15英寸臼砲，目标是鸡冠山堡垒。如果这两个炮兵阵地不能按时开火，那么整个攻击计划将无法执行。下午四点，乃木不得已推迟了总攻时间，具体时间待定。
8月18日，雨渐渐小了下去，天空有了放晴的迹象。炮兵预期当日阵地可架设完成，乃木于是下令攻击时间定于19日晨，攻击计划顺延一日。这令略有“失望感”和“疲倦感”的官兵们多少安心了下来。“不会再延期了吧，再这样下去身体都快烂掉了，早一点到旅顺口去，找个地方好好洗个澡！”第9师团第6旅团长一户兵卫少将的想法恐怕和大多数官兵的想法一致，但他们都没有料到，“在旅顺口洗澡”还需要五个月的时间。
旅顺口，这天对乌弗特姆斯基来说是个“厄运日”。
正午时分，悬挂法国国旗的商船“卓久”号出现在老铁山海域。
“卓久”号携带有交给斯特塞尔的阿列克谢耶夫和满州军司令部的“密函”，阿列克谢耶夫的密函告知俄军将于九月中在辽阳集中兵力向日军发起攻击，要求旅顺口俄军在此期间独立作战，满州军司令部的密函告知围攻旅顺口的日军为第1、第7、第11师团及后备两个旅团，目标是正东面。但俄舰队并不知道它的使命，认为这艘突破日本舰队封锁的商船是搜间谍船，命令“卓久”号离开。
之后，根据斯特塞尔的要求，炮舰“格雷缅希奇”号和七艘驱逐舰出港，结果“格雷缅希奇”号触雷沉没。这期间日本海军陆战队的炮弹击中了“波尔塔瓦”和“佩列斯维特”号，另外炮舰“福萨德尼克”号的水兵在岸上被击中，造成两死十二伤。舰队都认为这是法国商船带来的“厄运”，而随着水兵的伤亡，日军炮击停止了，雨也停了。
傍晚，记者诺伊耐跟随斯特塞尔前往第一线视察，野战医院一片繁忙。俄军已经做好了日军即将进攻的准备。
8月4日，六名英国人和四名美国人作为外国特派员跟随第3军抵达大连，准备采访旅顺口攻击作战，一行人住在大连酒店，酒店内已空无一物，据说被当地清国人在俄军退出日军进驻期间抢掠了。日本翻译要求他们，在进入前线的命令下达前待在酒店内等待，等待期间禁止一切与第3军有关的报道。随后的两周，特派员们基本处于“被软禁”状态，只到金州南山战场视察过一次。到了18日，终于接到指示，翌日前往双台沟，会见乃木将军后将分配到第一线采访。
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