17 апреля 1904 года корабль был перечислен в состав 2-й эскадры флота Тихого океана. 29 августа в составе этой эскадры под командованием вице-адмирала З. П. Рожественского вышел из Кронштадта в Тихий океан на театр военных действий Русско-японской войны.
Из истории нам известно, что в войне 1904-1905 годов Россия и Япония вели борьбу за господство в Северо-Восточном Китае и Корее. Войну начала Япония. В 1904 году японский флот напал на Порт-Артур. Оборона города продолжалась до начала 1905 года. В ходе войны Россия потерпела поражения в сражениях на реке Ялу, под Ляояном, на реке Шахэ. В 1905 году японцы разгромили русскую армию в генеральном сражении при Мукдене, а русский флот – при Цусиме.
Крейсер «Аврора» участвовал в Цусимском сражении 14-15 (27-28) мая 1905 года 2-й эскадры флота Тихого океана вице-адмирала З. П. Рожественского. Входил в состав отряда крейсеров контр-адмирала О. А. Энквиста (крейсера «Олег», «Аврора», «Дмитрий Донской» и «Владимир Мономах»).
В начале дневного боя 14 мая следовал вторым за флагманским крейсером отряда «Олег», прикрывал колонну транспортов с востока. Вместе с разведывательным отрядом вступил в бой. Попал под огонь двух броненосных крейсеров 1-го японского боевого отряда, получил серьёзные повреждения и дополнительно вступил в бой с 5-м японским боевым отрядом. Принял участие в последней фазе крейсерского боя.
В этом бою корабль получил около 10 попаданий снарядами калибра от 8 до 3-х дюймов, экипаж потерял 15 человек убитыми и 83 ранеными. Погиб командир корабля капитан 1 ранга Е. Р. Егорьев — он был смертельно ранен попавшим в боевую рубку осколком снаряда.
После смерти Егорьева командование «Авророй» принял старший офицер капитан 2 ранга А. К. Небольсин. Крейсер получил 37 пробоин (из них 13 небольших вблизи от ватерлинии), но не был выведен из строя. Серьёзно повреждены были дымовые трубы, затоплено отделение носового минного аппарата и несколько угольных ям передней кочегарки. На крейсере было потушено несколько пожаров. Вышли из строя все дальномерные станции, четыре 75-мм и одно 6-дм орудие.
Ночью с 14 на 15 мая, следуя за флагманом отряда, крейсер форсировал ход до 18 узлов, в темноте оторвался от преследования противником и развернулся на юг. После нескольких попыток повернуть на север, отражая торпедные атаки японских миноносцев, два корабля отряда О. А. Энквиста «Олег» и «Аврора» с присоединившимся к ним крейсером «Жемчуг» 21 мая пришли в нейтральный порт Манила (Филиппины, протекторат США), где были интернированы 27 мая 1905 года американскими властями до конца войны. С команды была взята подписка о неучастии в дальнейших военных действиях. Для лечения заболевших и раненых как на переходе на Дальний Восток, так и в ходе, и после боя на корабле использовался рентгеновский аппарат — это было первое в мировой практике применение рентгеноскопии в корабельных условиях.
Учебное судно
В 1906 году «Аврора» возвратилась на Балтийское море, став учебным судном Морского корпуса. Крейсер прошёл капитальный ремонт корпуса и механизмов в Санкт-Петербурге. С корабля была по опыту минувшей войны удалена вся малокалиберная артиллерия. 10 октября 1907 года «Аврора» была переклассифицирована из крейсеров I ранга в крейсера.
С осени 1909 по весну 1910 «Аврора» под командованием капитана 1-го ранга П. Н. Лескова совершила дальнее плавание с «гардемаринским отрядом» в Средиземном море и Атлантическом океане. Во время этого плавания в составе отряда Маньковского (4 крейсера) находился в портах Греции в связи с угрозой совершения там военного мятежа.
С осени 1910 по весну 1911 года корабль находился во втором дальнем учебном плавании по маршруту Либава — Христианзанд — Виго — Бизерта — Пирей и Порос — Мессина — Малага — Виго — Шербур — Либава. С 1911 года состоял в бригаде крейсеров 1-го резерва.
С осени 1911 по лето 1912 года «Аврора» ходила в третье дальнее учебное плавание для участия в торжествах по случаю коронации короля Сиама (16 ноября — 2 декабря 1911 года), посетила порты Атлантического океана, Средиземного моря, Индийского и Тихого океанов.
Весной и летом 1912 года крейсер входил в состав международной эскадры «держав-покровительниц» Крита, стоял в качестве русского стационера в бухте Суда.
Первая мировая война
Крейсер принимал участие в Первой мировой войне 1914—1918 гг. С началом войны корабль нёс дозорную службу, прикрывал набеговые и минно-заградительные действия легких сил флота. Базировался на Гельсингфорс (Свеаборг).
В кампанию 1915 года крейсер находился в дозорной службе к западу от центральной минно-артиллерийской позиции на Балтике, в охранении тральных работ, совершал походы по изучению скрытых шхерных фарватеров в Финляндии.
С мая 1916 года приписан к 6-й маневренной группе (броненосный крейсер «Громобой», крейсера «Аврора» и «Диана»). 1 и 2 августа проводил учебные стрельбы на полигоне у о-ва Хейнланд для выяснения возможности уничтожения прибрежных проволочных заграждений огнем корабельной артиллерии при проведении планируемой десантной операции.
В ноябре 1916 года корабль был отправлен для капитального ремонта в Петроград, на Франко-русский завод. За зиму 1916—1917 годов были капитально отремонтированы паровые машины, установлены новые паровые котлы системы Бельвиля—Долголенко. Артиллерия главного калибра модернизирована с увеличением дальности стрельбы с 53 до 67 каб. Были установлены 6 76,2-мм зенитных пушек системы Ф. Ф. Лендера (за счёт всех предыдущих «аэропушек»), смонтирована новая радиостанция, прибор звукоподводной связи.
Революции 1917 года
Стоящий в Петрограде крейсер оказался в центре событий двух революций в 1917 году. В результате деятельности безответственных организаций солдаты и матросы вовлекались в политику, резко падала дисциплина и боеспособность Русской армии. Не стал исключением и экипаж крейсера «Аврора», чьи матросы были вовлечены в революционную агитацию. Антигосударственные силы осознавали, что офицерство являлось противником для них, поэтому, для устранения и дискредитации офицерства, на фронтах и во флоте проводилась агитационная работа по разжиганию противоречий между солдатской массой и командным составом. В результате на крейсере, как и во всем флоте, накалились взаимоотношения офицеров и команды.
После обнародования «Приказа №1» Петроградского совета был нарушен основополагающий для любой армии принцип единоначалия; в результате произошло резкое падение дисциплины и боеспособности русской армии, что в конечном итоге способствовало её развалу, повсеместно происходили задержания, обезоруживания, избиения и убийства офицеров. Особенно трагический оборот приняли события на Балтийском флоте.
В дни февральского переворота, 27 февраля (12 марта), на крейсере произошел бунт: экипаж потребовал от командира выпустить из-под ареста троих заключённых агитаторов. Когда 28 февраля (13 марта) 1917 года на крейсере стало известно о совершившейся Февральской революции, взбунтовавшиеся матросы убили своего командира М.И. Никольского, старший офицер крейсера был ранен, большая часть команды сошла на берег и присоединилась к восстанию.
Для осуществления демократических прав матросов на «Авроре» был избран судовой комитет. По результатам тайного голосования 3 (26) марта по вопросу о форме правления в России единогласно было принято решение, что такой формой является демократическая республика. На протяжении весны-лета-осени 1917 года шел процесс разложения армии антигосударственными силами, большевиками велась пораженческая агитация, усиливавшая тенденцию разложения армии и флота. Политическая обстановка на корабле также характеризовалась постепенной потерей доверия к Временному правительству России.
По решению Центрального комитета Балтийского флота уже практически отремонтированная «Аврора» была оставлена в Петрограде и подчинена Петроградскому совету. Матросы крейсера приняли участие в Октябрьском вооружённом восстании в Петрограде 25 октября (7 ноября) 1917 года.
В ночь на 25 октября 1917 года по приказу Военно-революционного комитета Петросовета команда «Авроры» захватила и свела Николаевский мост в Петрограде, соединявший Васильевский остров с центром города. Штурм Зимнего дворца начался 25 октября около 21:00 с сигнального холостого выстрела из Петропавловской крепости. Позднее восставшие хотели было стрелять боевыми снарядами с «Авроры», но выяснилась невозможность боевой стрельбы по Зимнему дворцу в силу условий дислокации крейсера на Неве, поэтому пришлось ограничиться акцией устрашения: в 21:40 из носового орудия «Авроры», по данным историков был, по приказу комиссара Белышева, произведен холостой выстрел.
28 ноября (11 декабря) 1917 года «Аврора» после ремонта вернулась во 2-ю бригаду крейсеров в Свеаборге. После декрета о роспуске старого флота и организации нового РККФ на добровольных началах, большая часть команды демобилизовалась. На корабле осталось лишь 40 человек, необходимых для текущих работ и охраны. Октябрьский переворот 1917 года стал началом гражданской войны в России.
Летом 1918 года крейсер, который уже невозможно было поддерживать в состоянии боеготовности, был переведен в Кронштадт и выведен в резерв, как и большинство крупных кораблей флота. 152-мм орудия «Авроры» были сняты и отправлены в Астрахань для вооружения плавучих батарей. Большинство моряков крейсера ушло частью на фронты гражданской войны, частью просто по домам. В 1922 году корабль был передан Кронштадтскому порту на долговременное хранение (законсервирован).