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湘军的胜利极大鼓舞了台湾民众，参军者日益增多，抗日义军准备乘胜收复彰化。

彰化地势险要，日军拼死抵抗，炮火猛烈，义军几次进攻都没有成功。湘军在彰化城外屯驻下来，日夜进攻。日军接连遭到打击，没有反击之力，只好龟缩在城内等待援军。台中附近的居民纷纷联庄，协同抗日，一时之间，台中抗日形势看好。

10月份，日军从辽东半岛抽调第二师团，从国内抽调后备部队，包括宪兵和炮兵，总计两万多人，到达台北。接着，在台北东瀛书院成立南进军司令部，筹划进攻台南，南进军总兵力达到四万人。

日军分陆海三路大举南犯。清廷下令严禁增援台湾。湘军和义军打算采取速战速决的战略，进攻彰化。城内日军拼死抵抗，重创湘军和义军。三千多中国壮士为国捐躯。林义城率部再次发动攻击。由于弹药补给困难，义军只好放弃彰化。

王德标和萧三发所部分别在安平和打狗两个港口设防，日军海陆联合作战，湘军在重创日军后撤退。接着，这支部队和义军在西螺溪、中浮州等处迎击日军，接战不久，就撤退到斗久镇。随后，湘军在西螺镇与日军进行巷战。

在日军的猛烈攻势下，湘军和义军被迫退出斗久镇，撤退到大莆镇，在防御战中击毙日军近卫师团的师团长山根少将。

王德标和徐骧、林义城商议，鉴于日军来势凶猛，不能硬拼，决定巧布地雷阵。由于布设的连环地雷杀伤力很大，嘉义地雷战炸死日军七百多人，抗日义军大获全胜。

日军被激怒了，集中炮火猛轰嘉义城，城中军民伤亡惨重。王德标和徐骧分别率部在城头守备，战斗前所未有地惨烈，双方都损失惨重。中午，日军攻破西门，涌进城内，王德标和徐骧率部退守曾文溪。

日军部署两个师团水陆合攻台南。形势对义军越来越不利，曾经严辞拒绝日军诱降的刘永福感到大势已去，想通过英国驻台领事向日军求和。日军胜券在握，拒绝了他的要求。

不久，抗日义军与日军在盐水港激战，湘军又在二层溪袭击日军骑兵。随后，湘军与义军在王爷头与日军第四混成旅血战。

刘永福集合手下将领商量对策，没有结果。同时，日军进入安平炮台，守军顽强抗击。到夜里，日军发动更猛烈的进攻。

10月20日，刘永福违背誓言，抛下正在与日军殊死搏斗的抗日军民，带着十名随从，乘英国商轮逃回厦门。刘永福一走，台湾抗日武装群龙无首，顿时大乱。

仅剩下七百多人的湘军、义军和高山族同胞，在溪屋庄与进犯台南的两千名日军遭遇。这里离台南府只有四十里，双方展开最后的决战。

日军仗着优良装备，马步炮兵并进，疯狂射杀，许多中国勇士战死在阵地前沿，毫不退让。抗日部队受到日军猛烈炮击，终因力量悬殊而失败，徐骧中弹身亡。湘军名将王德标与义军头领简精华下落不明。有人说，王德标化装逃回了福建。也有人说，王德标看透了世态炎凉，削发为僧了。

打狗、凤山和台南相继失陷。

日军攻入台南以后，陆续占领了台湾各重要城市。

11月，日本宣布台湾“全岛平定”，发布台湾住民刑罚令、台湾住民治罪令和台湾监狱令，筹建台北监狱。

在四个多月的台湾保卫战中，日军付出了巨大代价，一名师团长、一名亲王和四千八百名官兵死亡，二万七千人负伤，比日军在甲午战争中死伤的人数多了将近一倍。驻台湘军和台湾抗日义军，在没有任何补给的情况下，取得这样骄人的战果。

从1874年起，到这年为止，左宗棠开办的福州船政局经费短缺，生产萎缩，二十多年只造船二十来艘，平均每年不到一艘。但是，在这个困难时期，中国的造船技术稳步提高。