После возвращения эскадры в Порт-Артур П.П.Ухтомский вместо экстренных ремонтных работ и восстановления артиллерии чуть ли не с первого дня начал с готовностью отдавать на сухопутный фронт корабельные пушки. Е.И.Алексеев добился его немедленного смещения, но вновь проявил фатальную неспособность разбираться в людях, назначив начальником Отдельного отряда броненосцев и крейсеров (так теперь стала именоваться бывшая эскадра) капитана 1-го ранга Вирена.
Р.Н.Вирен продолжил дело своих предшественников. Подобно князю Ухтомскому, который ещё на совещании 6 августа обосновал неизбежность разоружения флота, Р.Н.Вирен уже через неделю после вступления в командование (свои полномочия П.П.Ухтомский передал ему 24 августа 1904 г.) убедительно доказывал, что ни прорваться, ни победить руководимый им отряд не может.
Вслед за орудиями, их прислугой и боеприпасами с кораблей начали отправлять на берег десантные отряды. Каждый броненосец формировал по одной роте из 115- 220 человек с одним или двумя офицерами. В начале августа с кораблей ушли 1246 матросов и 15 офицеров, составившие 4-й и 5-й морские десантные батальоны. Самоотверженной работой под огнём японской осадной артиллерии рабочие порта уже спустя неделю после возвращения эскадры смогли устранить главнейшие повреждения кораблей, лишний раз опровергнув картину, изображённую в донесении Р.Н.Вирена от 2 сентября 1904 г. Успешно продолжались и ремонтные работы второй очереди, исправлялись также повреждения, которые наносили редкие пока попадания осадной артиллерии. Рабочим порта и отряда Балтийского завода (во главе с корабельным инженером Н.Н.Кутейниковым) помогали матросы экипажей кораблей. По проекту инженер-механика «Пересвета» П.Н.Тихобаева переоборудовалась одна из старых подводных лодок конструкции С.К.Джевецкого, командиром которой был назначен мичман Б.П.Дудоров.
Однако экипажи продолжали таять. После начала августовских штурмов с кораблей взяли ещё по 100 человек, а затем для пополнения огромных потерь при обороне горы Высокой — ещё по несколько десятков человек «дополнительного резерва». Всё больше офицеров-специалистов оседало на берегу. Лейтенант броненосца «Пересвет » Н.Ф.Винк получил в командование китайскую 10" пушку, старший артиллерист «Победы» лейтенант В.А.Любинский — одно из 10" орудий батареи Электрического утёса; снаряды для этого орудия также доставили с броненосца.
Ещё приказом П.П.Ухтомского от 7 августа 1904 г. все батареи с морскими командами для оперативности управления и снабжения были разделены на сектора, каждый из которых поручался одному из кораблей 1-го ранга. «Пересвет» обслуживал батареи форта №V, Голубиную, Триангуляционную и литер Д, «Победа» — пять батарей. Не прекращалась и перекидная стрельба с корректировкой по телефону. «Пересвет» и «Победа» стреляли редко — их дефицитные 10" снаряды берегли для батареи Электрического утёса. Свои последние семь выстрелов «Пересвет» сделал 13 ноября по блиндажам противника на Кумерненском редуте.
18 сентября японские войска произвели первый обстрел крепости из осадных 280-мм мортир. Ни порт- артурские укрепления, ни, тем более, корабли с их 76— 82-мм броневыми палубами не были рассчитаны на навесные попадания снарядов такого калибра. Остатки порт- артурской эскадры были обречены на уничтожение. Однако никаких сведений о попытках сформировать отряд прорыва не имеется. Известно лишь, что в готовности к выходу до последних дней обороны находился полностью восстановленный крейсер «Баян». Остальные корабли, прижавшись к берегу под склоном Перепелиной горы покорно ожидали неминуемых попаданий. 31 октября 1904 г. на заседании, в котором приняли участие три контр-адмирала — Р.Н.Вирен, И.К.Григорович, М.Ф.Лощинский, была подтверждена решимость помогать крепости «всеми средствами» и «отстаивать ей до последнего снаряда и человека». Из этого делался вывод о том, что в случае падения крепости даже неповреждённые корабли не смогут уйти из-за отсутствия экипажей. Иного решения адмиралы не видели.
К этому времени только на обороне горы Высокой, ставшей жизненным центром всей крепости, морские команды потеряли убитыми 371 и ранеными 1033 человека. Особенно большие потери понесла прибывшая 15 ноября, в числе последних резервов, десантная рота «Победы», из состава которой вместе со многими матросами погибли и оба её офицера: мичманы А.С.Бершадский и Б.А.Флей- шер. 18 декабря при отражении штурма на Митрофань- евскую гору погиб мичман С.И.Воронцов-Вельяминов. К вечеру 22 ноября 1904 г., поглотив последние резервы сборных десантных рот флота, прекратилась оборона горы Высокой. Её захват позволил японцам осуществлять точную корректировку огня 280-мм осадных мортир. В тот же день была потоплена «Полтава», к вечеру следующего — «Ретвизан». Стоявшие вблизи «Пересвет» и «Победа» получили по пять попаданий, пока не нанесших особо серьёзных повреждений. Никаких предложений о ещё возможном прорыве этих, обладавших из всей эскадры наибольшими шансами на успех (в силу повышенной скорости, мореходности и автономности), кораблей со стороны их командиров не последовало.
24 ноября 1904 г. японская артиллерия начала их обстрел. За день в «Пересвет» попало до 20 снарядов калибром 280 мм. При десятом попадании командир, чтобы остановить расстрел, приказал открыть кингстоны. Однако обстрел продолжался, и ещё 10 попаданий не оставляли никаких надежд на скорое восстановление корабля. В «Победу» попало 23 из 270 выпущенных по броненосцу снарядов, семь из них взорвались в подводной части корпуса. Крен на правый борт, достигший к вечеру 35°, пришлось выравнивать, затопив ряд отсеков и левое машинное отделение. С креном в 11° корабль всем днищем сел на грунт. Вода на правом борту дошла до верхней палубы. Лишь один из минных катеров «Победы» под командой мичмана С.Н.Власьева перед самой сдачей крепости сумел прорвать японскую блокаду и уйти в Чифу.
