Po zdobyciu Port Artura japońscy żołnierze dokonali rzezi jeńców i ludności cywilnej. Masakrze towarzyszyły grabieże i podpalenia. Do licznych zbrodni doszło również w okolicznych wsiach, w których wielu chińskich żołnierzy szukało schronienia. Świadkowie wspominali, że przebranych w cywilne ubrania żołnierzy konsekwentnie wyłapywano i zabijano, a ich zwłoki były „siekane na kawałki”. Mordowano również kobiety i dzieci. W relacjach prasowych wspominano m.in. o starszym mężczyźnie z dwojgiem dzieci, których japońscy żołnierze zmasakrowali, gdy usiłowali przeprawić się przez strumień. Ulice miasta były zasłane setkami zwłok. Masowe mordy i grabieże trwały co najmniej do 26 listopada. Wielu oficerów 2 Armii, w tym dowódca 1 Brygady Piechoty gen. Maresuke Nogi, było świadomych zbrodni dokonywanych przez swoich podkomendnych, nie uczynili jednak nic, aby im zapobiec.
Dokładna liczba ofiar masakry nie jest znana. szacuje ją na co najmniej 2,5 tys. Część badaczy przychyla się do niższych liczb, tj. co najmniej 1,5 tys. zabitych cywilów. W oficjalnych źródłach chińskich obowiązuje natomiast liczba 20 tys. ofiar.