这时萨摩军退却到了大阪、照进境内。俄军判断萨摩军将本营安置到了大阪，因此决定下一步要攻破大阪。7月21日，为了便于指挥，俄军司令部迁到了名古屋。
在大阪，林逸青和桐野利秋已经做好了弃城的准备，从4月开始，岩崎尤佳掌握的三菱大阪分社的船队便开始全力运作，将城内原来萨摩军的随军家属和当地愿意追随西乡隆盛的居民撤往九州，经过三个多月的艰苦努力，不但人员全部转运完毕，这些人的财产和有用的机器设备及物资也都成功撤出。
俄军方面，司令部召开秘密军事会议，同日本政府军将领确定了进击大阪的方案：俄军第一师同日本政府军第三旅团从城东进攻，俄军第二师同日本政府军第四旅团从城北进攻，俄军第三师同日本政府军别动第一旅团从城西进攻，俄军第四师和日本政府军别动第三旅团从城南进攻，四路协同，集中优势兵力，一起全力猛攻大阪。
7月24日，俄军第一师和日本政府军第三旅团从早晨4时开始行动，到早6时，占领了萨摩军破竹队所守的阵地。破竹队寡不敌众，在放火烧毁阵地之后撤退。俄军第二师、日本政府军第四旅团也于4时许开始进攻城北，在此处把守的萨摩军是中岛健彦的振武队，俄军猛攻了两个半小时才渐渐压制了萨摩军，占领了此地。进而追击的俄军，于11时进入了大阪。而俄军第三师和日本政府军别动第一旅团则攻击边见十郎太的电击队、相良五左卫门的行进队一起守备的城西方向，攻占了萨摩军外围堡垒20余座，于7时攻占城门，正午时分突入了大阪。而俄军第四师和日本政府军别动第三旅团于凌晨3时便发起进攻，7时方才攻占萨摩军阵地，于10时在四路俄军中最早攻入大阪。此日的战斗十分激烈，尽管萨摩军抵抗得依旧顽强，但是由于兵力单薄，所以处处败北，甚至没有余力照顾伤员，只能弃其而逃。其中熊本队陷入包围中，被困在山谷中，俄军从四周山中猛烈射击，熊本队死伤惨重，最终侥幸突出重围，残部逃往和歌山。这一日激战到最后，仅有数百名当地居民组成的萨摩军向俄军投降。
大阪失守，是萨摩军继京都和神户失守后的又一次重大失败，不惟损失了大量兵员，更困难的是萨摩军的回旋余地已经越来越小了，只能沿着和歌山一带，向南一退再退。
由于萨摩军精锐部队的不断损失，无法补充，萨摩军的战斗力越来越差，而盟军“党萨诸队”的损失也很大，士气严重下降，开始有人投降。7月27日，日本政府军别动第三旅团的两个大队进入和歌山，在此处的土佐军1200人投降。然后第三旅团、别动第三旅团，在第四旅团的支援下，渡过仓冈川，于7月31日，又攻占了田男家，并且进一步追击向海岸逃窜的萨摩军，在同日晚7时，占领了串本。萨摩军残部乘船退往四国岛。至此，原本由萨摩军占领的纪伊半岛全部落入日本政府军手中。
在日本政府军南下纪伊半岛的时候，俄军则大举西进，到了8月2日，俄军又攻占了冈山。当时在冈山的，有桐野利秋、边见十郎太、中岛健彦、贵岛清、河野主一郎所部，以及池边吉十郎的熊本队、有马源内的协同队、坂田诸洁的高锅队，这些虽然号称是萨摩军的精锐，但经过长时间的战斗，已经是残破不堪，徒有其表了。萨摩军在冈山川上游筑堡防守，但在俄军的攻击下，终不能支，向福山败退。在当天的战斗中，熊本队的队长池边吉十郎在乱战中失踪，生死不明。佐佐友房等人返回去找，却再也没有发现他的踪迹。为此，熊本队推选山崎定平为新的大队长。连日激战，熊本队的实力已远不复当日，在2日的战斗中，又死亡失踪了队长池边吉十郎以下二十余人，因此进行了缩编，规模由在大阪时的五个中队减为两个中队。
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