Durante la guerra russo-giapponese del 1904-1905, una battaglia navale, la battaglia di Korsakov, ebbe luogo al largo della città nell'agosto del 1904. Nel 1905, il Giappone conquistò Sakhalin.
nel 1905 dopo la sconfitta della Russia nella guerra. I russi hanno bruciato la città di legno prima della consegna. Sulle ceneri di Fort Korsakovsky i giapponesi costruirono una città moderna rivestita di pietra con strade lastricate ed elettricità, rinominandola "Ōtomari" (大泊), una traduzione delle parole Ainu "Poro-an-tomari" (grande porto). La città fu temporaneamente la capitale della prefettura di Karafuto tra il 1905 e il 1907. Mentre era nelle mani dei giapponesi la città crebbe notevolmente. Colonia penale sotto l'amministrazione russa, Ōtomari mantenne la pratica del lavoro forzato: i giapponesi portarono migliaia di coreani a Ōtomari come lavoratori. L'attuale popolazione coreana di Korsakov discende principalmente da quei coscritti di lavoro.