Когда японские шлюпки с десантом приблизились примерно на 1500 шагов, русские дали ружейный залп, на который ответили несколько выстрелов с катеров и баркасов десанта. Тогда поручик приказал увеличить прицел на 1800 шагов и дал еще один залп. Было видно, как на катере и в шлюпках свалились несколько человек, видимо дистанция оказалась верной. Последовали еще три залпа с такой же установкой прицела, после чего шлюпки развернулись и начали удаляться от берега. Им вдогонку дали еще пять залпов, постепенно увеличивая прицел.
После этого отряду пришлось срочно покидать позицию, так как оба крейсера открыли частый огонь по берегу. Осколками ранило семь человек, отправленных в село Петропавловское, где была подготовлена сильная оборонительная позиция и имелись военные склады. Вскоре и весь отряд поручика Мордвинова был вынужден отступить туда же, где соединился с отрядом штабс-капитана Даирского и ротой моряков с «Новика» с последними двумя уцелевшими 47-миллиметровыми орудиями.
С приходом наших войск и приближением японцев местное население ушло в тайгу, уведя и унеся с собой все, что смогли. Даирский пытался связаться с Корсаковым, но телеграф уже не работал, а посыльные не вернулись. Ударный отряд полковника Арцишевского, на силы которого и рассчитывалась оборонительная позиция, также не вернулся, и никаких вестей от него не было.
Между тем вокруг села все чаще появлялись японские разведчики. Один такой отряд был изрядно потрепан, угодив в засаду, но смог организованно отступить. Уже к вечеру позицию у села Петропавловского полностью окружили японцы. Все жители ушли еще три дня назад, так что Даирский защищал только позицию, куда ожидалось возвращение ударного отряда Арцишевского. На его помощь и рассчитывали. Но, как скоро выяснилось, ошибались.
С раннего утра начался штурм. Под прикрытием мощного перекрестного артиллерийского огня не менее чем с трех полевых батарей японцы быстро продвигались вперед, имея подавляющее превосходство. Обе наши пушки были быстро разбиты, а почти все строения в селе – разрушены или сожжены в течение первого часа боя.
Видя, что позицию не удержать, Даирский приказал разделиться на небольшие группы и известными местным дружинникам звериными тропами всем прорываться к Корсакову, стараясь избегать дорог, наверняка перекрытых противником. В ходе этого прорыва группа штабс-капитана, уже не имевшая боеприпасов, оказалась окружена крупными силами пехоты. Дальнейшее описал машинист второй статьи крейсера «Новик» Архип Макеенков.
«Когда нас уже полностью окружили, а патроны все давно вышли, штабс-капитан приказал рассредоточиться и пробираться лесом, как придется, к своим. Кто разбежался, а кто остался с капитаном. Японцы связали всех, в том числе и Даирского, и повели их к Отрадному. Я отбился и лежал в тайге за пеньком, а после пошел следом. Японцы подгоняли наших штыками и так отвели их верст за двенадцать от места боя. Там их остановили и всех убили. Придя потом на место казни, я увидел, что похоронены только штабс-капитан Даирский и зауряд-прапорщик Хныкин. Все остальные так и лежали в тайге, кто простреленный, кто проколотый. Всех вместе было около 130 человек».
Японские потери при высадке на западном берегу залива Анива и в боях за Петропавловское составили более 200 человек только убитыми. Раненых и заболевших было вчетверо больше. Их вывозили в Аомори пароходами с охраняемой стоянки, организованной в бухте у маяка. Туда же перевели все суда и от Мореи, подальше от Корсакова.
Сам порт Корсаков еще дважды безрезультатно пытались атаковать с моря. Но обеим этим атакам предшествовало появление австрийского парохода «Лаброма», шедшего из Сан-Франциско с грузом мясных консервов во Владивосток. На судне ничего не знали о событиях последних дней у Сахалина. Поэтому, благополучно форсировав пролив Екатерины, считали себя уже в безопасности и шли со всеми положенными ходовыми огнями.
Эти огни были обнаружены сигнальным постом на мысе Анива 25 июля вскоре после наступления темноты, о чем тут же сообщили в Корсаков по еще действовавшей замаскированной телефонной линии. В порту объявили боевую тревогу и усилили парный катерный дозор у мыса Эндума резервной парой катеров. Между тем о продвижении странного судна в глубь залива в сторону порта сообщали с других постов на восточном побережье. Вскоре его углядели и с катеров.
Хорошо освещенный пароход к этому времени удачно форсировал или обошел стороной (с берега да в темноте толком было не разглядеть) новое минное поле, перед которым тормознули отряд Небогатова. Не видя маяков и других огней, погашенных по случаю прихода японцев, он пробирался шестиузловым ходом вдоль затемненного берега, периодически давая сигналы сиреной и гудками.