Korotettiin majuriksi vuonna 1903, Shirakawa palasi komentelemaan IJA:n 21. jalkaväkirykmenttiä Venäjän ja Japanin sodan aikana. Sodan aikana hänet siirrettiin IJA:n 13. divisioonan henkilöstöön. Tämä diviisio sai itsenäisen tehtävän Sakhalinin miehittämisestä.
Saksa saapui Sakhaliinille 7. heinäkuuta 1905, vain kolme kuukautta perustamisensa jälkeen, ja saari oli turvattu 1. elokuuta 1905 mennessä. Sen onnistuneen operaation seurauksena Japanille myönnettiin eteläinen Karafuto Portsmouthin sopimuksen aikana, yksi Japanin harvoista alueellisista voitoksista sodan aikana. Sodan jälkeen Shirakawa määrättiin armeijan ministeriön henkilöstövirastoon lokakuusta 1905 alkaen. Hänet ylennettiin everstiluutnanttiksi vuonna 1907, everstiluutnanttiksi vuonna 1909 ja IJA:n 34. jalkaväkirykmentin komentajaksi.