1903. aastal edutati Shirakawa majoriks ja ta naasis juhtima IJA 21. jalaväerügementi Vene-Jaapani sõja ajal. Sõja ajal saadeti ta IJA 13. diviisi staabi. Sellele diviisile anti iseseisev ülesanne Sakhaliin okupeerida.
enne Portsmouthi lepingu sõlmimist, Sahaliinile maandumine 7. juulil 1905, vaid kolm kuud pärast asutamist ja saare kindlustamine 1. augustiks 1905. Selle eduka operatsiooni tulemusena anti Jaapanile Portsmouthi lepingu ajal Lõuna-Karafuto, mis oli üks väheseid territoriaalseid saavutusi sõja ajal. Pärast sõda määrati Shirakawa 1905. aasta oktoobrist sõjaväeministeeriumi personalibüroosse. 1907. aastal edutati ta kolonellileitnantiks, 1909. aastal kolonelliks ja IJA 34. jalaväerügemendi komandöriks.