Az 1904-es orosz-japán háború kezdetével Diterikhs lett a 17. hadsereg főhadiszállásának főtisztje. 1904 augusztusában megérkezett a mancsúriai frontra, és részt vett a Liaoyang-i csatában,
Shaho és Mukden. A háború végén már hadnagy volt. A háború vége után visszatért Moszkvába, és 1906-ban a 7. hadsereg főhadiszállásán volt a különleges feladatok főtisztje. A következő évben ugyanezt a pozíciót töltötte be a kijevi katonai körzet központjában. 1909-ben ezredes lett. 1910-ben a kijevi katonai körzet főhadiszállásán szolgált. 1913-tól Diterikhs volt a főparancsnokság mozgósítási részlegének vezetője.