当我军登陆滩头成为巩固统一的登陆场后，就按预定计划向内陆发展，我军第1集团军向北进攻计划夺取台北夺，担负主攻；我军第2集团军猛攻嘉义，造成直取台南的假象作为佯攻。
日军虽然最初的反击已告失利，但并不甘心就这样任由我军发展，日军司令部调整部署，使用步兵防守台北至台南一线，抽出有限的装甲部队以反击手段来阻止我军的进攻。但还没等新的部署调整好，我军第二集团军就先发制人发动了攻势，打乱了日军的计划，有力保障我军其他部队对台北方向的攻击。
7月3日，我第7装甲师在向台湾北部的台中县推进途中，与正从台北赶来的日军正规部队甲等师团之一的第9师团遭遇，双方随即爆发激战，我军人员、坦克损失很大，被迫后撤。虽然我军的进攻没有进展，暂时被日本人阻止住，但却将日军精锐的第9师团吸引在台中地区，为我军其他部队进攻创造了条件。当我军占领南投县后，日军从南投地区无法抽出部队，只好从台湾东部的花莲和台东两县紧急调来日军国民保卫师团第10师团，攻击我军侧面以消除我军对台北的威胁，我军经激烈战斗，击退了日军这支完全有新兵蛋子组成的新师团，并乘胜于7月4日突破日军在苗栗地区的防线，最终于7月6日攻占了新竹县。
根据台北总督府的指示，在该地区的4个师团必须全力阻滞我军的前进，然后向桃园县且战且退，死守桃园，建立新的宜兰~桃园防线。但是作为新组建的部队，这4个国民师团几天来在战斗中兵力装备消耗很大，已无力胜任坚守桃园县的重任，即使退入桃园县，充其量不过使桃园县多坚持几天而已。所以这些部队的士兵纷纷要求向总督府请求将这些部队直接撤往台北，回合台北的日军两个甲等师团和以前扯撤到这里的两个重炮旅团和一个守备师团加强台北的防御。但总督府拒绝了这些士兵和那些在部队中重人军官职务的日本人的意见。当新竹到桃园交界处的新防线地区出现被突破的征兆时，这些不是正规部队，大部分以前只是军事警察的日本军官们拒绝了总督府的指示，果断命令所有能联络上的部队迅速向东撤退，这才挽救了不少部队被我军直接歼灭的悲剧，残军全部撤到了宜兰县。
7月8日 ，我军攻占了台湾北部的桃园县近三分之二的地区，南面的佯攻部队也亮出了自己的獠牙，开始对嘉义的日军开始了猛攻，并在这一天突入嘉义市区，在晚上完全控制住了这一地区，残余的日军退往台南。日军的处境更加的艰难，我军的进攻也到了关键的时候。
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