פטר מהעבודות הגסות שבקסרקטין ולהשיג יתרונות שונים, וגם כאן ארגן אגודה ציונית של חיילים יהודים ונבחר ליושב-ראשה.
בסוף שנת 1903, כשמלחמת רוסיה יאפאן נראתה באופק, והחיילים היהודים נתפלגו לנוטים להשתמטות מהקרבה בעד המולדת החורגת המתנכרת ליהודים, ומאידך לפטריוטים נאמנים המוכנים לתת את חייהם באשראי לרוסיה כדי שאח"כ תכיר בחובתה לתת זכות אזרח גם ליהודים, נמנה טרומפלדור על הפטריוטים ואף הוכנס לרשימת החיילים המיועדים לעבור לגדודים חדשים שישלחום למזרח הרחוק. אח"כ הוצא מן הרשימה, וכשבא הגנרל מפקד הדיביזיה לסקור את הגדוד פנה אליו טרומפלדור בבקשה שישלחוהו לחזית סיביר. מפקד הגדוד התנצל, שהועיד לשלוח את החייל האמיץ הזה לבי''ס לסמלים, וכשהשיב יוסף לשאלת הגנרל שהוא מעדיף את השרות במלחמה על העליה בדרגה, ניתן לו מבוקשו.
בחזית המזרח הרחוק בכלל ובקרבות ליד פורטארתור בפרט הצטיין בעלילות אומץ וגבורה, ביושר ונאמנות, ביחס של חברות טובה ליתר החיילים, בעמידה איתנה ונימוסית שבענווה אצילה כלפי מפקדיו. לא פעם נשך את שפתיו עד דם לשמע המחמאה המכאיבה מפי מפקדים, כשהיה מוחה נגד דיבוריהם בבוז על יהודים, כי לא אליו נתכוונו, שכן אין הוא נראה כלל כיהודי... זכה לאות-הכבוד "צלב סנט ג'אורג בארבע דרגותיו ולכבוד אישי מצד קטן וגדול. באחד הקרבות ריסקו רסיסי פגז תותח את ידו השמאלית והיה הכרח לקטעה עד ממעל למרפק, וכשבא חברו דוד בילצרקובסקי לבקרו בבית-החולים וחיפש מלים לנחמו על אבדן ידו, הרגיע הוא את מרגיעו: ''אין דבר! עוד תראה כיצד נעבוד בארץ-ישראל" - ואף נאבק עמו בידו הימנית. כדי להראות לו, שגם ביד אחת עוד כוחו אתו.
במאה ימי טיפול בבית החולים הבריא לגמרי" שוחרר מהצבא והורשה לנסוע הביתה. אך לבו לא נתנו לעזוב את חבריו, שבשורותיהם נלחם והוא ביקש לתת לו חרב ואקדח ולהחזירו לשורת הלוחמים. בקשתו נתמלאה והועלה לדרגת סגן-קצין. תהלתו פורסמה בפקודת יום מיוחדת וניתן לו כבוד צבאי שרק מצביעים מנצחים זוכים לדוגמתו. הצטיין גם כמפקד מחלקה וכמחנך חייליו להתנהגות מוסרית. ברמה שהיתה נדירה בצבא הרוסי הצארי והוסיף מעלים חדשים על מחרוזת מעשי גבורתו.
אך גבורת טרומפלדור לא הספיקה להציל את הצבא הרוסי. עם כניעת כל חיל המצב של פורטארתור הובל גם הוא למחנה שבויים ביאפאן. במחנה ארגן את חמש מאות השבויים בהסתדרות אחת, יסד קופה לעזרה הדדית, רכש מכשירים וחמרים, לבעלי המלאכה שבהם. יסד ספריה ובית-ספר לשבויים היהודים ועוד אחד לשבויים הרוסים, ובמשך השנה של השבי קיבלו שם רבים ראשית דעת בלימודים האלמנטריים, ואפילו בקריאה וכתיבה ברוסית (מחוסר ספרי לימוד חיבר בעצמו ספר הדקדוק הרוסי בשבילם). נשא הרצאות במדעים ובספרות, ארגן להקה שהציגה את ''מכירת יוסף" באידית ובשביל החברים הגויים הוציא בחוברת את הטכסט בתרגום רוסי, כדי שגם הם יוכלו ליהנות מן ההצגה. ייסד אגודה ציונית שמנתה 125 חבר, ואת השקלים ויתר הניירות לעבודה ציונית קיבל מאת ההסתדרות הציונית