2013年4月8日、東京・両国国技館にてWBC世界フライ級王者五十嵐俊幸に挑戦。序盤からペースを握り、11回にはダウン寸前まで追い込む攻撃を見せる。結果は12回3-0（117-108、116-109、115-110）最大9点差がつく大差判定勝ち。飛び級での2階級制覇に成功するとともに五十嵐が保有していたリングマガジン認定フライ級王座を獲得した。また同時に、ボクシングライターらが組織するTBRB（トランスナショナル・ボクシング・ランキング委員会）からもフライ級王者として認定された。2013年8月12日、東京・大田区総合体育館にて同級10位のオスカル・ブランケット（メキシコ）を相手に初防衛戦を行い、8回にダウンを奪うなど優位に試合を進め、12回3-0（115-111、2者が116-110）の判定勝ちで初防衛に成功した。2013年10月21日、後楽園ホールにて次の試合で自身が持つ東洋太平洋王座最短奪取タイ記録に挑む後輩、井上尚弥とエキシビション。2013年12月6日、両国国技館にて同級1位で元WBC世界ライトフライ級王者エドガル・ソーサ（メキシコ）と対戦し、12回3-0（116-112、2者が117-111）の判定勝ちで2度目の防衛に成功した。2014年4月6日、大田区総合体育館にて同級8位のオディロン・サレタ（メキシコ）と対戦し、9回2分14秒KO勝ちを収め3度目の防衛に成功した。2014年9月5日、国立代々木第二体育館にて同級1位で元2階級制覇王者ローマン・ゴンサレス（ニカラグア）と対戦するが、初のKO負けとなる9回2分24秒TKO負けを喫し4度目の防衛に失敗し王座から陥落した。
2012年4月9日、ザ・リッツ・カールトン大阪でWBC同級王者・井岡一翔とのWBA・WBC団体王座統一戦が組まれることが発表された。これは異なる階級の女子世界王者同士で争われた多田悦子と富樫直美の統一戦を除き、日本初の団体王座統一戦であった。4月の時点で八重樫の体は、最大酸素摂取量がサッカー日本代表に匹敵する数値を示し、全身持久力には優れていたが、乳酸が血中に貯まりやすく、疲労のピークに達するのが早かった。同月からはフィジカルトレーナー・土居進（プロボクシングでは鳥海純、湯場忠志、内山高志、河野公平らを指導）の指導の下で肉体改造に取り組んでいる2012年6月20日、大阪市の大阪府立体育会館において、自身の王座初防衛戦としてWBC同級王者・井岡一翔とのWBA・WBC王座統一戦に臨んだ。試合は序盤から互角の戦いとなり、試合途中で目を大きく腫らしながらも果敢に井岡と打撃戦を演じ、クリーンヒットを見舞うなど、自分の持ち味をフルに生かした戦いを見せた。試合は最終ラウンドまでもつれ込み、際どい判定ながらも井岡に対して0-3（113-115×2、114-115）の判定負けという結果に終わり、八重樫は王座を失った。2013年1月5日、後楽園ホールにて50キロ契約10回戦でABCOコンチネンタルフライ級王者センムアンルーイ・ゴーキャットジム（タイ）との再起戦を行い、9回2分52秒KO勝ちを収めた。
1894年、アメリカ連邦議会は国内産の砂糖に対する特別補助金の打ち切りを決めて外国産砂糖に課税し、ハワイ産砂糖には互恵制度を復活させて無関税としたため、ハワイ製糖業は再び活況を呈した。1897年にアメリカの新大統領に選出されたウィリアム・マッキンリーは「海のフロンティア」開拓を推進する帝国主義政策を採り、同年、アメリカ合衆国上院にハワイ併合条約を上程した。ハワイ上院はそれに呼応してただちに賛成の意を表明したが、ワシントンD.C.のアメリカ上院では条約の批准には3分の2以上の賛成が必要であり、可決は困難とみられた。ただし、議会の合同決議であれば上下それぞれの院で過半数の支持があれば可決されるという規定になっていたため、1898年3月16日、合同決議案が議会に出された。それに先だつ1898年1月のスペイン領キューバの首府ハバナで起きた暴動をきっかけとして、同年4月米西戦争が勃発した。ハバナでの2月15日のアメリカ戦艦メイン号爆発事件は、アメリカ国民に反スペイン感情を植え付ける絶大な効果をもち、4月25日にスペインに対して宣戦布告がなされた。4月30日にはアメリカのジョージ・デューイ司令官がフィリピンのマニラ湾でスペイン艦隊に圧倒的な勝利を収めている。この戦争は太平洋上のスペイン領土を巻き込み、アメリカ国内では、戦争中、そこで戦局を展開するための恒久的な補給地が必要であるとの主張が巻き起こった。ホノルルはいまやアメリカ軍をフィリピンに輸送する船舶にとってきわめて重要な寄港地となった。そして、アメリカはすでに真珠湾の独占使用権を獲得していたが、これをより強固にするため併合が必要であるとの世論が高まったのである。こうして米西戦争中の1898年6月15日、先に提出していた合同決議案（ニューランズ決議）はアメリカ下院を通過し、7月6日には上院を通過した。7月7日、マッキンリー大統領は連邦議会におけるハワイ併合決議案に署名し、ハワイの主権は正式にアメリカ合衆国へ移譲された。8月12日にはアメリカのハワイ編入が宣言され、同日正午少し前にハワイの国旗は下ろされ、星条旗がイオラニ宮殿の上に掲げられた。同日、ハワイ共和国の主権のアメリカ合衆国への委譲を記念する儀式が宮殿内でとりおこなわれた。このとき、港に停泊中のアメリカ船フィラデルフィア号をはじめ、海岸の砲列から21発の礼砲が打ち出されている。併合後のハワイはアメリカ合衆国自治領として準州の扱いを受けることとなった。米西戦争は、アメリカのジョン・ヘイ国務長官によれば「すてきな小戦争」であった。8月に休戦条約が結ばれ、12月にはパリ条約が結ばれてアメリカはフィリピン群島・グアム島・プエルトリコを獲得することとなり、キューバは米国占領下におくこととされた。アメリカの連邦議会がハワイに適用する法律を通過させるまで、2年の歳月を要した。その間ハワイ準州（ハワイ領土、Territory of Hawaii）の大統領ドールは、ハワイとアメリカの両方の憲法のもとで行政権を行使した。1900年4月30日、マッキンリー米大統領はハワイがアメリカの一州になるまで効力を持つハワイ基本法（英語: Hawaiian Organic Act）に署名、6月にはハワイ準州政府が設立された。ハワイ準州の要職にはハワイ共和国下の官僚が就くこととなり、6月14日、初代ハワイ準州知事にサンフォード・ドールが就任した。「1900年基本法」はハワイの法律となり、アメリカの諸法がハワイに適用されることとなった。ハワイの市民は合衆国市民となり、日系移民や中国系移民が事実上ハワイ市民になることができなかったのに対し、先住ハワイ人は投票上の制約が取り除かれ、多くの権限を獲得した。また、アメリカの施政下に属したと同時にハワイでも共和党と民主党が結成され、当初は自治党が優勢であったものの、しだいに二大政党の力が大きくなっていった。