日军兵不血刃占领台北后，即刻兵分两路继续南侵，以一军取宜兰，一军攻新竹。

丘逢甲率义军“伏于途而击之”，旗开得胜。南犯之敌不甘失败，立即调兵遣将，开始疯狂反扑。丘逢甲指挥义军奋起击敌，给敌人造成不小的伤亡，但终因寡不敌众，不得不饮恨率军退往台中武峦山一带。他一边继续筹划南北义军抗战事宜，一边协调指挥吴汤兴、徐骧、丘国霖等各路义军前敌作战。

6月11日，吴汤兴在家乡苗栗邀集新竹、苗栗境内的姜绍祖、徐骧、丘国霖、吴镇洗、胡阿锦诸路义军及驻防新竹的清军提督简茂林两营、原林朝栋部属谢天德等营，列队望北祭旗誓师：“台湾乃吾民父母之方也，吾民之田庐在于是，子孙在于是，祖宗丘墓在于是，台亡，吾民将安归乎?际此生死存亡之际，应该人自为战，家自为战，举吾民之骨血与全台俱尽焉!”

6月12日，日本侵略军兵分东西两路进攻新竹。

其时，吴汤兴、徐骧等率领的义军“新苗军”刚刚进驻大湖口。得到敌人南侵的情报后，义军立刻调整部署，由徐骧统领一部义军迎击东路日军，由吴汤兴统领另一部义军迎击西路日军。刘永福命令分统领杨紫云火速驰援吴汤兴。

悲壮激烈的新竹保卫战开始了。

6月13日，东路敌军从山路南下时，首先遭到隐藏在苍郁竹林中的几十名义军的顽强痛击，伤亡惨重，连敌军头目樱井大佐也同时送命。

6月14日，西路吴汤兴所率义军在杨梅坜与日寇侦察队相遇，双方激战，30名运送弹药的日本鬼子，只溜回两名，其余全为义军所歼。三天后，吴汤兴所率义军与前来增援的丘国霖所部700人自大湖口再次出战，在大道两旁设伏，“西路日军适至，相遇，各开炮火。日军恃众，唯发排枪，弹如雨下，鲜命中。吴军多山民，善狙击，弹无虚发，日军仆者相续，遂大败退”。这一仗，义军表现出的英勇无畏，大大鼓舞了台湾同胞的抗日斗志。

可是也不幸出现了贪生怕死者。驻防新竹的清军提督简茂林和新竹知县王国瑞被日军的猖狂进攻吓破了胆，居然在这个关节眼上硬是不战而退，率军内渡，把一个无人防守的新竹县城拱手让给了倭人。

尽管如此，抗日队伍还是不断扩大。大湖口之战后不久，台湾、漳化、云林、苗栗四县官绅在台湾知府黎景嵩的主持下，决议增设筹防局，筹集款项，招募土勇7000人，编成“新楚军”十四营，开赴前线配合新苗军作战。

7月11日，反攻新竹的战斗打响。义军兵分东、西、南三路，同时向新竹城发起攻击。由于汉奸告密，日军早有戒备，战斗进行得异常艰苦。义军各部虽前仆后继，奋勇冲杀，但在敌人猛烈炮火轰击下，攻城久无进展。

争夺城东十八尖山的战斗最为激烈，一直持续到晚间8时，义军弹药告罄，无法再战，不得不暂时撤退。

新竹争夺战断断续续相持了一个多月。台湾军民的不屈不挠，誓死抵抗，让日寇胆颤心惊。为了鼓舞士气，北白川能久亲王不得不一边迭发训令，一边屡向国内求援。从7月中旬开始，日本陆续派出台湾副总督、陆军中将高岛鞆之助和第二师团长乃木希典等将领，统兵2万增援台湾。

如此一来，台湾战场上的军事形势即刻发生了转变。不论是兵员数质量还是武器数质量，义军都明显处于劣势。在敌人疯狂反扑下，义军不得不放弃新竹。