V roku 1903 bol povýšený na majora a v Rusko-japonskej vojne sa vrátil na veliteľstvo 21. pešiakovského pluku IJA. Počas vojny bol presunutý do štábu 13. divízie IJA. Táto divízia dostala nezávislé poverenie okupovať Sachalin.
pred uzavretím Portsmouthskej zmluvy, vylodil sa na Sachalíne 7. júla 1905, len tri mesiace po založení a ostrov zabezpečil 1. augusta 1905. V dôsledku úspešnej operácie získalo Japonsko južnú časť Karafutu počas Portsmouthskej zmluvy, čo bolo jedným z mála japonských územných ziskov počas vojny. Po vojne bol Shirakawa od októbra 1905 pridelený do personálneho úradu armádneho ministerstva. V roku 1907 bol povýšený na podplukovníka, v roku 1909 bol povýšený na plukovníka a v roku 1909 na veliteľa 34. pešiakového pluku IJA.