1895年5月27日，日本近衛師團的主力部隊與樺山總督在沖繩會合後，即往台灣前進。29日，日軍在澳底（今新北市貢寮區）登陸。6月2日，清廷代表李經芳與日本代表樺木完成台灣交接。6月3日，獅球嶺砲台與基隆相繼陷落，民主國正規軍戰死者在200人以上。6月3日敗兵退入台北，引發紛亂。4日傍晚，第一任總統唐景崧化妝成老婦，帶著銀兩逃出台北。6日，唐景崧搭上德國商輪鴨打號（Arthur），從淡水逃往廈門。丘逢甲得知唐景崧逃走、自己成了日軍「頭號」通緝要犯後，據說將十萬兩白銀的起義款項，捲款逃往廣東嘉應。6月11日，泉州人辜顯榮代表艋舺士紳迎接日本軍進入台北城。同時，軍務大臣李秉瑞、義勇軍大統領吳湯興堅守崗位積極備戰。

6月19日，日軍開始南下進攻桃園、新竹。22日前鋒部隊佔領竹塹城前後，開始遭到北台灣客家人的游擊式「壯烈反抗」。另外，在三角湧(今新北市貢寮區)的隆恩埔（位於今國立臺北大學三峽校區校園內）,稱之隆恩埔戰役、分水崙(今新北市三峽區分水崙),稱之隆恩埔戰役等地，日軍分別遭到當地義勇軍的包圍伏擊，死傷多達數百人。26日，餘眾在台南擁立民主國大將軍劉永福為第二任大總統，遷都臺南，號稱南都，設總統府於大天后宮。義軍總兵李惟義、軍務大臣李秉瑞、全台義民大統領吳湯興、情報局長李秉鈞、議院議長許獻琛、議院議員許南英、林際春、徐元焯、謝鵬翀、陳鳳昌、林馨山等、籌防局長陳鳴鏘、臺灣道忠滿（兼署）、臺北府（府治已失陷）、新竹縣（部分失陷）知縣李烇（兼署）、臺灣府知府黎景嵩、臺灣縣知縣史濟道、彰化縣知縣羅樹勳、苗栗縣知縣李烇、雲林縣知縣羅汝澤（農曆五月內渡，後改李郁華）、埔里社廳通判溫培華、臺南府知府忠滿（署理） 、安平縣知縣鄭文海、嘉義縣知縣孫育萬、鳳山縣知縣林東青、恆春縣知縣盧肇經、臺東直隸州知州孫振鐸（原砂金局督辦）。為籌措經費，劉甚至曾經發行鈔票與郵票。8月下旬，日臺雙方各自集結於八卦山一帶。27日，日軍開始零星砲擊八卦山的抗日義勇軍陣地。29日半夜發動進攻，歷經八小時的激戰，於當日上午八時取得勝利。此役為乙未戰爭最大的正面會戰，史稱「八卦山之役」。由於戰情不如預期，日軍增派混成第四旅團及第二師團，分別於嘉義布袋與台灣最南端屏東枋寮登陸。10月3日起，分別於三方向進佔台灣南部各城。原先鎮守台南的黑旗軍統帥劉永福和台北的唐景崧一樣陣前潛逃。台南士紳懇請巴克禮牧師及宋忠堅牧師向乃木希典將軍交涉，引導日軍不流血和平入城。10月21日日軍由小南門順利進入臺南城，至此民主國暫告一段落。

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* 日治第一時期（1895年5月10日－1915年4月30日）