并于27日中午下达了“28日全线进攻”的命令。他的部署是：

右翼队，川村景明少将率领，午前五时三十分攻击正面之敌；左翼队，山根信成少将指挥，担任主攻，于黎明前从汴仔头上游约一千五百公尺之涉渡点过河，与右翼队配合，攻击敌军第一线，并以一部分兵力向八卦山炮台前进……。

日军实行的是置右翼队于正面，实行牵制运动，而让山根的左翼队迂回，实际是担任主攻，以优势兵力直逼八卦山炮台。

28日凌晨开始，日军趁夜色悄悄涉渡大肚溪，到达指定位置。5时30分，右翼队炮兵开始炮击黑旗军的正面防线，一线攻击的各中队以全速向八卦山前进。

随后，左翼队也已渡河完毕，立即从联军的东侧插进，包抄联军后路。

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就是说，增援的黑旗军几乎是刚到，紧急部署完毕，尚在连日行军的人困马乏之中，便投入了一场血战。

八卦山上有一炮台“以石垒壁，有可容一营多兵力的兵营，设置重炮一门，山炮一门及后装炮二门,并有军械、弹药库，惟对后路未曾设防。”[《日清战争实记》]炮台守军见日军来攻，即发炮抗御。双方在炮台上下展开激烈争夺。

虽三面受敌，吴汤兴毫不退缩，手持短铳，足登草履，帕首束腰，在连天的炮火往来指挥，大呼杀贼激励军士。徐骧也麾军力战，与黑旗军勇士们一起顽强拼杀。

在日军炽烈的炮火下，黑旗军李士炳、沈福山两位营官先后阵亡。吴汤兴与敌死战，敌人围上来的时候，部下架起他要走，他怒斥挣脱，仍迎向敌阵，不幸身中数弹。

迷漫的硝烟中，抗日军士兵的身影跃向前去，喊杀声渐渐弱下去……吴汤兴仆倒在地，鲜血洒于生于斯长于斯的这片土地。

“汤兴固好男儿，不臣倭，不屈节，执戈制梃，授命疆场，其心嚼然而不滓，虽与日月争光可也。”[吴剑清《台湾民族英雄吴汤兴传》]

八卦山守军伤亡殆尽，弹药打光，仅徐骧率