8月6日早晨，下了一整晚的暴雨终于停住，天色转晴。上午，利士比忙于指挥海军陆战队布置临时阵地和修筑防御阵地，未能及时对清军发起新一轮的攻击。直到下午两点，他才派出雅格米埃上尉率领八十名士兵出发，前去侦察曹志忠所部湘军驻守的一个兵营。刘铭传的诱敌深入之计果然高明，愚蠢的法国人果然上当了！

雅格米埃一行人的行踪，很快被曹志忠得知。曹志忠一面布置士兵严守阵地，一面率领两百名士兵悄悄地潜伏在法军必经的山路两旁。

很快，法军就进入曹志忠精心布置的包围圈中。发起攻击的时机已经成熟！曹志忠埋伏在高处，将手中的指挥刀往前一挥，大声喝道：“打！”

之前，刘铭传已经将他渡台时所带来的后膛枪分发给各营，并督促将弁认真操练。这种临时抱佛脚的准备，在实战中收到了不错的效果。湘军的后膛枪发射速度快，给猝不及防的法军造成了极大的伤害。几名在外围的法军先后中弹，痛苦地栽倒在地上。

不过，法军毕竟训练有素。他们很快从慌乱中恢复过来，组成队列反击湘军的进攻。湘军依托掩体，居高临下，英勇还击。

突然，法军阵中传来一连串的“哇，哇”的惨叫声。曹志忠隐藏在高处，向法军阵中看去，只见一名法军头部中弹，正用手拼命捂住血流满面的头颅，在阵前打滚挣扎。

“打中了！打中了！”湘军阵中传来一阵阵的欢呼声。曹志忠随即指挥力量向那名中弹的法军士兵所在的阵地发起了猛攻。法军抵挡不住，向后退去。几名湘军士兵迅速杀至敌人阵地上，将那名在阵地上挣扎的法军的头颅割下来，然后退去。后面早有一名湘军士兵将那头颅插在一根长竹竿上，然后站在高处，将那竹竿高高举起。

法军士兵看到同伴流着鲜血的头颅被湘军士兵用竹竿挑起，胆气顿时丧失了许多。坚持了一小会儿后，法军开始大规模撤退。

这时，法军的增援部队杀到。这支由马丁中校率领的一百二十人的军队，帮助已经魂飞胆丧的雅格米埃上尉一行人迅速稳住了阵脚。双方又陷入胶着的对攻战之中。

刘铭传在基隆市街中听到高地上的枪声，知道曹志忠所部湘军与法军遭遇了，于是命令淮军将领章高元、苏得胜等人率领一百多人前来增援。曹志忠见援兵到来，胆气更壮，指挥湘军勇猛射击。

陷入三面夹攻的法军已经无力抵抗清军的射击。马丁中校意识到，如果不及时撤退，他的军队将会被清军彻底消灭。于是，马丁中校指挥士兵们，且战且退。在军舰上的利士比也命令炮手发炮，掩护海军陆战队撤退。

法军在炮火的掩护下，且战且退，花了一个半小时，才走完一千二百米的道路，狼狈地登上守候在岸边的小舰，驶回各自的舰上。在激战中，又有一名法军士兵中弹身亡，被清军割下头颅。

本来清军是可以击毙更多敌人的，但无奈射术还是差了些，没能大批量击毙敌军。利士比在事后的报告中也承认：如果不是中国军队的射击技术低劣，我军的损失会更加严重。

除了击毙一名敌军外，清军在追袭敌军的过程中，还夺获洋枪数十杆，军帐十余架，军旗两面。

总计基隆保卫战法军阵亡两名，没能完成占领整个基隆的战略目标，是失败者。清军的伤亡虽然远远超过法军，但成功地将登陆法军赶出基隆港，完成了防御任务，所以是胜利者。

基隆保卫战胜利的消息传到京城后，清政府十分高兴，于8月22日下旨奖赏前敌后勤有功人员。刘铭传因调度有功，交部从优议叙。湘军将领曹志忠战功卓著，赏穿黄马褂。淮军将领章高元、苏得胜，助战有功，遇有海疆总兵缺出，即行简放。慈禧太后还从私房钱中掏出三千两银子，奖赏有功人员。清政府的这种及时奖赏，对于鼓舞台北抗法军民，特别是基隆守军的士气，无疑起到了巨大的作用。

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