日军坊城后章少佐率军894名士兵沿土地公坑溪谷欲前往大嵙崁（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