由于俄军工兵部队的疏忽，康德拉琴科精心策划的地下爆破作战完全失败，不但没有取得应有的战果，反而致使进攻大阪城的俄军被炸死4000余人，导致俄军全线崩溃，萨摩军趁势发动了反击，米谢尔斯基少尉和几名军官都察觉到了危险，试图组织抵抗，但俄军士兵此时已经丧胆，一心只想逃命，米谢尔斯基和军官们不得不开枪镇慑逃跑人员，结果不但没能阻止逃跑，反而使逃兵们认为米谢尔斯基等人要杀他们，是以向这些军官们开了枪，把军官们全都打死了。
可怜这些英勇的俄军下级军官们，没有死在战场上，却死在了自己人的枪下。
在得知俄军全线崩溃后，日本政府军统帅大山岩大吃一惊，立刻率日军投入战斗，对萨摩军进行阻击，迟滞了萨摩军的攻击，这才使得败退的俄军逃得一条生路。俄军司令部闻讯后大怒，组织督战队前去阻止败兵，并架起了加特林机枪向败兵射击，在又打死近1000余人之后，俄军总算停下了奔逃的脚步，和日本政府军会合，重新投入到了战斗之中。这样，又经过几天激烈残酷的战斗，双方的战线又重新回到了地下爆破作战开始前的态势。
尽管萨摩军又一次取得了胜利，但林逸青冷静的分析了形势，认为双方兵力相差悬殊，“于平原广野防御殊死之凶暴露贼，固难期胜算。一旦迎战失败，士气沮丧，而大长敌势。以沮丧之兵，再开始谋划守城，遂难期坚守”。因此他决定收缩兵力，依托大孤阪城的城墙和地势坚守，给此地军民争取平安撤离的时间。
9080年（大乾光旭六年，日本明治十三年）5月12日，在经历了这一次的惨痛失败之后，俄军的攻势愈加猛烈，俄军利用兵力上的绝对优势多路并进。当时萨摩军虽然极力坚守，但由于长期高烈度的作战，精锐武士死伤累累，从当地居民当中征召补充的兵员不多，且未经多少训练，战斗力低下，因而兵力锐减，已不足万人，而且由于要分兵在各个要点上，兵力更加虚弱，各处都是以百余人、数百人的小集团分散守备，而当面的俄军则有10000人以上。
俄军的各路兵马从5月17日至25日继续发动进攻。22日，在大阪城以东的天目川驻守的萨摩军百余人全部战死。之后，萨摩军蒲生乡的士族军179人，加上军夫共计304人，在队长赤冢源太郎的率领下，全体阵亡，不久，人吉队自队长犬童治成、军监泷川俊藏以下1280人，萨摩军中队长沟尾堪兵卫、小队长永友金之助、军监有留情扬以下1200人也全都战死，阵地全部失守。陆续出现这样的“集体玉碎”现象，说明萨摩军的战斗力已经急剧下降，越来越多的人对前途不报希望，而又不想向残暴的俄军投降，因而只能选择战死沙场。
30日拂晓，平托夫中校率领的俄军先头从早与突入了京都。《西南记传》中记载当时的战况：“俄军乘势自横面冲击干城队之阵地，并从正面迫近振武队。枪炮连射，其势甚锐。振武十六番队先退，诸队亦次第悉数退却。俄军进击，将至丘下，诸队返战多时，俄军至暮撤兵。三十一日，干城队在原田，六月一日早，俄军大举进击，本道及左翼之我军悉败，失守。干城队亦将陷重围，一面拼命突破，欲抵达本道再进行防守，然不利而退向神户城下。”而在5月29日，俄军未至，桐野利秋就下令京都军民撤离，退向大阪和神户，留下几支人数不多的部队阻滞俄军前进。
在京都被大火焚毁后，萨摩军全军都在外围作战，京都只是空城一座。为避免俄军屠城，日本政府派出敕使团，发出告示，要求京都居民不得支持萨摩军，俄军到来后，可悬挂日章旗和俄旗，各安其业。由于担心俄军抢掠，防止民心不稳，大山岩指示陆军少将高岛柄之助率领别动第一旅团进入京都。高岛旅团先于4月27日到达京都，5月2日，与日本政府新任命的东京都知事岩村通俊一道入城，随后陆军少将曾我佑准的第四旅团也进入了京都。至此，京都被日本政府收复。
为防止俄军和政府军夹击，林逸青派出振武、行进两队赶往神户方向，迟滞俄军进攻。担任神户方面总指挥的是别府晋介，兵力为振武队自大队长中岛健彦以下2300余人、行进队自大队长相良五左卫门以下1800人、拔刀队一部300人，总计4500人。日本政府军又派出大迫贞晴少将的别动第三旅团前往增援俄军，大迫贞晴是东京大警视，日本警察的最高长官，他的旅团也是以警察为主的。大迫旅团在第二旅团的支援下，于6月20日攻陷大休，大休方面的电击队向照进退却。25日俄军突破名驹乐、下坂、直本的萨摩军防线，到达天城山。当日晚7时，兵至神户城下，与当地同萨摩军对峙的俄军汇合。而神户方面的萨摩军苦战不利，终于向后退却。神户被俄军完全控制，萨摩军又丧失了一处重要城市，无论是兵员还是弹药的来源都变得愈加困难了。
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