8月8日，伏见贞爱亲王率领日军第2师团混成第4旅团从基隆登陆后进入台北城，侵台日军的军力大大增强，使集结于新竹的近卫师团可以全力进攻抗日联军。当天，在军舰的配合下，日军近卫军团分三路倾巢出动，向抗日联军的前沿驻地尖笔山发起进攻。当时，新楚军和新苗军仅有兵力约5000人，仅为日军兵力的1/3.在日军猛烈进攻下，抗日联军被迫后撤。10日，日军又向新楚军大营所在地头份街发起猛攻。大营很快被日军攻破，李维义急忙逃脱。杨载云拼死力战，中弹殉国。13日，日军前卫部队向集中于苗栗东畔山上的抗日军发起猛攻。吴彭年率部力战，击退敌人多次冲锋。黑旗军亲兵营管带袁锡清、帮带林鸿贵奋勇抵抗，双双阵亡。战至下午4时，吴彭年见伤亡过重，便下令南撤至大甲。苗栗知县李烇则事先奔逃，后内渡福州。14日上午，日军占领苗栗。