Когда после второй фазы боя русские корабли стали отходить к Порт-Артуру или прорываться, корабли 5 отряда при поддержке крейсера "Асама" сделали попытку помешать этому и в районе 18 ч 50 мин имели перестрелку с "Аскольдом", флагманом крейсерского отряда. Огонь русских броненосцев, в частности, с "Пересвета", с дистанции около 25 каб. заставил "Мацусиму" и другие японские корабли уйти с их курса.
С наступлением сумерек 10 августа "Мацусима" получил приказ идти на юг и по возможности доложить командующему о местонахождении противника, в то время как "Хасидате" и "Чен Ией" под командованием адмирала Хихоачи остались между Эикаунтер Рок и Пинг-Ту-Тау, продолжая наблюдение.
12 сентября адмирал Катаока получил приказ направить крейсер "Мацусима" в Чемульпо для охраны.
После падения Порт-Артура корабли пятого боевого отряда третьей японской эскадры получили передышку и смогли по возможности отремонтироваться. В начале февраля "Мацусима" пришёл в Сангарский пролив для поддержки кораблей адмирала Симамуры. Они несли дозор в проливах вокруг о-вов Хоккайдо и Кунашнр: Саигарском (Цугару), Лаперуза, Измены и Екатерины. Особенно трудным было плавание во льдах возле Кунашира, в условиях морозов и снегопадов. 2 февраля "Мацусима" пришёл в Хакодате и, пополнив запасы, начал крейсировать в восточной части Саигарского пролива. Уже с 12 февраля Симамура получил новое подкрепление.
25 февраля "Мацусима" сменил в заливе Сиранука дозорный крейсер "Якумо". Одновременно его командир капитан 1 ранга Окуиомия получил приказ Симамуры не упустить замеченный к северу от о. Кунашир, затёртый льдами пароход. Но льдины всё больше набивались и в залив, где на якоре стоял крейсер. Его и так уже развернуло кормой к берегу, что в условиях обрыва якорной цепи грозило выбрасыванием на сушу. 28 февраля приплывшая с носа большая ледяная глыба сначала застряла по правому борту между штевнем и якорь-цепыо, затем оборвала последнюю подводой, сделала несколько вмятин в обшивке в районе таранного отсека и вдоль борта по ватерлинии, затем отломила лопасть правого винта. Окуиомия доложил адмиралу о повреждениях, получил разрешение уйти на ремонт, не дожидаясь смены, и 1 марта привёл крейсер в Хакодате.
Устранение ледовых повреждений обшивки и воостановление винта "Мацусимы" в марте-апреле 1905 г. производились в Сасебо. [24, 35] Перед Цусимским сражением крейсером продолжал командовать капитан 1 ранга Окуиомия.
27 мая 1905 г. после 8 ч утра, когда русские корабли подняли стеньговые флаги, крейсер "Мацусима" в составе своего отряда,, вышедшего из залива Озаки, показался слева от них. Русские броненосцы навели на них носовые башни и орудия левого борта. После 10 ч 35 мин 5 отряд и подошедшие к нему миноносцы скрылись из виду.
Крейсер "Мацусима" (Сведения о корабле, опубликованные в английском справочнике "JANE'S FIGHTING SHIPS". 1905-06)
В бою с русскими крейсерами арьергарда "Мацусима" открыл огонь по ним около 17 ч с дистанции 38 каб. За полчаса до этого его отряд выдержал скоротечный бой с прошедшей между сражавшимися крейсерами колонной русских броненосцев типа "Бородино". Когда в 17 ч 30 мин 5 отряд прекратил огонь и лёг на курс NО,
"Мапусима" получил повреждение руля и покинуп строй. После 19 ч 30 мии 5 отряд прекратил бой и пошёл на север, вскоре к нему присоединился "Мацусима".
По япопским данным, в бою на крейсере 1 матрос получил осколочное ранение.
Приняв посильное участие в сражении 27 мая, корабли 5 отряда в полном составе участвовали в обнаружении, сопровождении отряда Небогатова и присутствовали при его сдаче, а затем искали прорвавшиеся русские корабли.
28 мая около 5 ч утра возле о. Дажелет с крейсера "Светлана’’ и миноносца "Быстрый" справа увидели силуэты четырёх кораблей, опознанных как "Мацусима", "Ицукусима" и "Хасидате". Русские отвернули влево и, увеличив ход, оторвались от противника. Вечером того же дня у о. Дажелет принял неравный бой и героически погиб, отстреливаясь на оба борта, крейсер "Дмитрий Донской", В этом последнем эпизоде Цусимского сражения крейсера типа "Мацусима" и броненосец "Чей Иен" (как написано Н. Кладо по первым свидетельствам [5, 1906 г.]) участия не принимали.
30 мая, пополнив в Такесики запасы, наскоро починившись, "Мацусима" и корабли 3 эскадры начали Несение дозора в Корейском проливе.
14 июня "Мацусиму" с собратьями зачислили в новообразованные 8 боевой отряд 4 эскадры вице-адмирала Дева.
С 17 по 20 июня крейсер числился несущим дозор в Корейском проливе. С19 июня он (в составе своих нового отряда и эскадры) вошёл в состав северной эскадры, предназначенной для захвата о. Сахалин.
20 июня "Мацусима" с 4 эскадрой пошёл в Омниато. Перед ним стояла задача несения дозора в Саигарском проливе и у Курильских островов.
4 (или 5) июля 1905 г. в 9 ч "Мацусима" с отрядом вышел из Оминато в составе конвоя 1 десантного эшелона.
6 июля крейсер с собратьями выбирали место высадки у берегов южного Сахалина и занимались тралением. Утром 7 июля у деревни Мерея началось десантирование. прикрываемое корабельной артиллерией.
14 июля корабли 4 эскадры Дева получили инструкции по обеспечению высадки на северном Сахалине. 20 июля в 6 ч они вышли из залива Читосе. Десант охраняли 40 кораблей, в том числе броненосные крейсера "Ниссин" и "Касуга".
24 июля при огневой поддержке корабельных пушек началась высадка пехоты севернее Арковской долины.
27 июля 4 эскадра получила приказ, базируясь на Оминато, охранять Саигарский пролив от 42 до 45° северной широты. 29 июля в 14 ч корабли вышли из Александровска и 31 июля днём пришли в Отару.
24 августа 4 эскадре было приказано сдать дозор кораблям Того и с 6 отрядом истребителей перейти в Александровск для сторожевой службы в прибрежных водах.
25 августа в Хакодате "Мацусима" и "Хасидате" присоединились к пришедшим из Оминато "Ицукусиме" и "Окиносиме".
26 августа "Мацусима", "Хасидате" и "Окиносима" через Корсаковск (откуда вышли 29 августа) направились в Апександровск, придя на пост 31 августа. В сентябре-октябре "Мацусима" вышел в Сасебо для ремонта. В высочайшем смотре на рейде Йокогамы он не участвовал.
20 декабря 1905 г. Соединённый флот был расформирован, и корабли вернулись к местам постоянной приписки. [7, 13, 16, 22, 24,26-28]
С наступлением мира крейсера тила "Мацусима" снова стали учебными (в 1906 г. [36]). 25 января 1908 г, они под командованием контр-адмирала Шигетаро Иошимацу со 172 курсантами вышли на Йокосуки и через Сянган (Гонконг), Сайгон, о. Пенанг, о. Цейлон, Джакарту (Батавию), Манилу совершили переход к о. Тайвань (Формозе). 27 апреля учебный отряд прибыл в Мако (северная часть Тайваньского пролива).
На рассвете 30 апреля 1908 г. в гавани Мако в 04 ч 01 мин вахтенный офицер крейсера "Мацусима", совершая свой круговой обход, почувствовал запах дыма позади барбета главного орудия и увидел дым, выбиваюшийся из подъёмника. Примерно в 04 ч 05 мин он отдал приказ о подаче в погреб воды. Но в 04 ч 08- 09 мин артиллерийский зарядный погреб взорвался. Корабль накренился на правый борт и затонул кормой. Его корпус лёг на грунт с крепом 16° (иа тот же правый борт).
