（大溪）支援时，在分水崙附近遭到来自另一波伏击。经两昼夜血战后，有四名日军士兵化装成乞丐逃出求援。7月16日，支队本队山根信成少将率援军赶到解围。此役日军死伤数百人，而义勇军仅伤亡数十人，史称分水崙战役。同时，部份义军士兵假意降日，甘愿为其运粮。造成日军痢疾病情不断、死伤惨重，日军军医以其专业判断称之为霍乱。受到这些反抗及兵民难辨的影响，日军于7月下旬在降将林建庸带领下开始在桃园，中坜，甚至大汉溪流域，自台北至新竹间实施所谓无差别扫荡式的焚村与杀害闽南及客家平民事件。导致40万平民流离失所，或死亡。