Podczas bitwy na Morzu Żółtym w sierpniu 1904 r. był okrętem flagowym kontradmirała Nashiby. Okręt nie został trafiony, ale w lufie jednego z dział 12-calowych eksplodował przedwcześnie pocisk, wyłączając armatę z akcji. W maju następnego roku, w bitwie w cieśninie cuszimskiej, okręt został trafiony dziewięciokrotnie: jednym pociskiem kal. 305 mm, jednym – 254 mm, trzema – 152 mm i czterema 75 mm. Najgroźniejsze z nich przebiło pancerz poniżej stanowiska działa 152 mm, zabijając całą jego obsadę. Na domiar złego, podobnie jak w poprzedniej bitwie, pocisk wybuchł w lufie jednego z przednich dział, kompletnie je niszcząc. Pancernik stracił łącznie 13 zabitych i 22 rannych. Podczas bitwy odegrał m.in. główną rolę w zatopieniu pancernika „Oslabia”.
Po wojnie „Shikishima” ponownie służyła przez krótki czas jako okręt flagowy Tōgō, po tym jak wewnętrzna eksplozja zniszczyła „Mikasę”, i na jej pokładzie admirał uczestniczył w wielkiej paradzie zwycięstwa 21 października 1905 roku w Yokohamie (wkrótce potem przeniósł flagę na „Asahi”).