残存兵力撤退至八卦山上继续战斗，然而双方战力相当悬殊，配有枪枝的守军仅是日军的三分之一，且弹药极为不足。在菜公寮等地相继失守后，日军集中火力攻打八卦山，民军不敌，最后八卦山失守，吴汤兴及吴彭年等人阵亡，彰化县城遂被日军控制。而民军则已无弹药，李惟义与徐骧黯然率军退守云林，不再与日军主力直接对战，并有简义、陈文晃、廖琛、黄丑加入民军行列四处伏击使日军主力疲于奔命，日军近卫师团步兵第二旅团长山根信成因此病逝 ( 中国方面亦说战死 )。八卦山的浴血奋战，虽抵挡不住日军的南下，但日军在八卦山亦受严重打击，山