在萨摩军的猛烈攻击下，阵地上满是政府军官兵的尸体，壕沟中积留的雨水也被鲜血染红。然而在左翼，在政府军的顽强抵抗下，萨摩军进展的并不顺利。于是萨摩军指挥官贵岛清命令担任后军指挥的中岛健彦率第三大队的2个中队前去增援，经过苦战，也终于驱逐了当面的政府军。
突破了安娱口政府军阵地的萨摩军，踏着政府军的尸体前进，此外还派出一队迂回到伊势坂山顶政府军的侧后。在此处防守的政府军见状大惊，丢弃了辎重物资，翻山越谷，连滚带爬地四散奔逃。萨摩军轻而易举地占领了这一要点。山下正面的萨摩军却完全不了解迂回部队这回事，他们也无法想象这个他们攻击了十七天也未攻克的坚固阵地已经被己方攻陷，他们将山顶上的部队当做是政府军，向其猛烈射击。山上的部队吹起萨摩军特有的号角，想引起山下部队的注意，但是号角声完全被枪声掩盖，最后还是由协同队长平川惟一爬到堡垒上挥舞“十字丸”旗帜。才让山下的部队明白了过来。——此时是上午10时，距离6时开始发动进攻，仅仅过了4个小时。,…,
胜报传至萨摩军指挥所，全体幕僚都喜不自禁。《从征日记》中描写当时的场景：“野村、永山、村田、池上等诸武士闻之，皆捧双手，以足顿地，不觉亦放大声欢呼。”
萨摩军右翼部队的前锋，紧追逃跑的政府军不放，于11时冲入了雉苜车站。守卫的政府军也一枪未放。丢弃了山炮3门、臼炮1门和步枪百余支而逃。萨摩军继续尾随溃军。向更南处的伊势坂前进。
当时。政府军派出第十二联队赶往伊势坂支援，儿玉源太郎也在其中。这天早上他去目柳的政府军本营，与冈则、品川两参谋开会。此时，听见西南一里余（这里的里是日里，一日里相当于3.8公里）的方位上有炮声。在席者都担忧道：“伊势坂的炮声一向是在西北方向的，现在听到的是在西南，莫非天原已被攻陷了吗？”。没有过多久。就有传令兵传来了伊势坂失利的消息。然后传来命令：“天原的防守被攻破，估计敌将乘破竹之势一直突破到名张。现在在伊势坂只有我军小队防守，请立刻派出援军。”闻此，冈则和品川将在目柳休息的各队都集中起来，派往伊势坂。而萨摩大阪军则派出了深野、佐佐等部，人吉队的神濑鹿三也带领部下千余人，与各队一起赶往伊势坂增援。当时萨摩军赶往伊势坂的部队，都是零零散散的小队甚至是半队，然而就是这样一支拼凑起来的部队，却成功粉碎了政府军援军的突击。当时在伊势坂的萨摩军指挥官贵岛清、中岛健彦将赶来增援的零散士兵全都组织起来。并亲自拔刀冲在最前，激励士气。萨摩军一鼓作气。成功击败了政府军。《征西战记稿》对此战有详细描述：,…,
“贼之援兵自大阪来此者。既有千余人，皆其精锐。或曰贼将贵岛清，驱天原、安娱、蘅屏山之散兵返斗，贼势再振。贼更以别队突入伊势坂与雉苜站中间，欲横截我军。于是在伊势坂之川崎上尉以其第三联队之一中队（第三大队第二中队），川田、上田两警部以其拔刀队反顾击之。在雉苜之第十联队之一中队（第三大队第三中队）与第五旅团之兵自本道进，夹击之。贼死战不退。须臾贼再以大众急击我两军，更放别队，欲在其中间突入（蘅屏山之贼自我右耶间道，天原本道之贼自杉路地方出雉苜之背后）。我军逆击扼之。贼势猖獗，我军遂败，为其所横断。于是伊势坂之军被孤立，输送路被阻。诸队未进午餐，寻弹药亦将尽。今井中佐、与津田、津野两少佐议曰：‘今先乘弹药未尽，速破背后之敌，与雉苜之军汇合后，复进此地。’乃勒诸队递次退却（拔刀队正午还雉苜町，当东北杉路口之贼，午后六时却之）。贼连连横击，其距离不过十五、六米。我军冒突直过，亦不遑虑遮蔽，死伤极多，仅得退雉苜。时午后五时。”…,
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在伊势坂一战中，政府军面对萨摩军的猛攻，虽然竭力奋战，但最终仍不免于失败，未能阻止其向纵深进一步发展。当日政府军总计战死了2600人以上，是整个战争中死伤最重的一天，其中在伊势坂一带弃尸即达1325具。而政府军仅杀死了萨摩军数百人，因而萨摩军将此战称为“伊势坂大捷”。
伊势坂的失守，基本决定了政府军的败局。这之后，虽然政府军为扭转局势，仍拼命与萨摩军作战，但失去了天险，人力、物力都处于劣势的政府军再也无法阻止萨摩军进攻。之后虽然政府军取得了一些局部的胜利，但不足以掩饰整个战役的失败。
这里值得奇怪的是，政府军坚守了17天的伊势坂，为何会在短短4个小时之内就轻易陷落了呢？对此。人们提出了多种解释。其中有人认为7月9日，萨摩军的迂回部队在海军的掩护下，在政府军后方登陆，导致了政府军整体局势的严重恶化，引发了伊势坂的失守。然而与登陆部队作战的政府军主要是最后一批登陆的守备部队，并未抽调伊势坂前线的部队，而且萨摩军在背后登陆，虽然对战局有着深远的影响，但是人数过少（仅有1000余人），当时这个冲击尚未波及到伊势坂前线，因而这个解释，并不十分合理。导致伊势坂失守的主要原因还是在于政府军缺乏人力、物力。首先在人力方面，伊势坂会战中双方死伤均十分惨重，然而相对于萨