1904-1905 m. Rusijos ir Japonijos karo metu 1904 m. rugpjūčio mėn. prie Korsakovo įvyko laivyno mūšis. 1905 m. Japonija užkariavo Sachaliną.
1905 m., po Rusijos pralaimėjimo kare, Pietų Sachalinė, įskaitant Korsakovskiją, buvo perduota Japonijai. Prieš perleidimą rusai sudegino medinį miestą. Fort Korsakovskio pelenų paviršiuje japonai pastatė modernų akmenų apmušytą miestą su asfaltuotomis gatvėmis ir elektra, pavadinimu "Ōtomari" (大泊), kuris yra ainu kalbos žodžių "Poro-an-tomari" (didysis uostas) vertimas. 1905-1907 m. miestas laikinai buvo Karafuto prefektūros sostinė. Japonijos valdžioje miestas smarkiai išaugo. Ōtomari buvo baudžiamoji kolonija, valdoma Rusijos. Čia buvo priverstinio darbo praktika. Japonijos į Ōtomari atvedė tūkstančius etninės kilmės korėjiečių kaip darbininkų. Šiandienos Korsakovo korėjiečių gyventojai daugiausia yra tų darbinių šaukinių palikuonys.