“五四”运动后，台湾人民进一步掀起民族解放运动高潮，以文化方式反抗日本“皇民化”殖民统治，并与祖国大陆革命斗争密切联系，成为中国民族解放运动重要一环。台湾进步青年学生纷纷组织革命团体，台湾各地工会和农会纷纷建立。在中国共产党帮助下，台湾籍共产党员在上海成立党组织，即“日本共产党台湾民族支部”，台湾新兴民族资产阶级的政治代表“台湾民众党”也登上政治舞台，台湾各种政治力量迅速组合，台湾历史上首次出现工人运动、农民运动和学生运动蓬勃发展局面。各种工潮、农潮、学潮此起彼伏，台湾同胞民众意识不断高涨，猛烈冲击着日本殖民统治。台湾高山族同胞不堪忍受日本奴役和压迫，于1930年10月举行震惊中外的“雾社起义”，捣毁10余处日寇警察所，与6000余名日寇激战20余天，毙伤日寇数百人。日本殖民当局调动大量军队，动用飞机、大炮和化学武器，野蛮地屠杀起义的台湾高山族同胞，有900余名高山族同胞被日寇杀害。日寇的残酷暴行当时在国际上引起强烈反响，日本政府被迫撤换台湾总督及有关人员。
1931年“九•一八”事变后，日本殖民统治者全面镇压台湾的民族民主运动，实行疯狂的白色恐怖，无数台湾同胞惨遭杀害。然而，台湾人民并没有被征服，继续以各种形式同日寇展开斗争。
1937年“七七”事变爆发后，日本宣布台湾进入“战时体制”，加强对台湾残暴统治。1937年11月，在台湾共产党领导下，宜兰等地700余名矿工集体暴动。高雄、六甲等地也相继发生反战暴动。1939年，1000余名被征兵的台湾壮丁不愿意充当日本侵华战争炮灰，他们领到枪械后在高雄哗变，日军进行残酷镇压，600余名台湾壮丁被杀害。其他地方也有类似事件发生。1944年10月，台北帝国大学学生蔡忠恕等200余名学生密谋起义，准备收复台湾迎接抗战胜利。日本宪兵逮捕1000余人，蔡忠恕等死于狱中。
在中华民族抗日救亡高潮中，许多台湾同胞奔赴祖国大陆参加抗日战争，他们于1939年2月成立台湾义勇队，1942年改为台湾义勇总队，1945年成员达到381人，编为4个支队，积极开展抗日宣传教育和对敌政治工作，从事战地救护和医疗，协助生产军火、樟脑和药品，组织台湾少年团，培养青年干部，发起台湾复省运动和收复台湾的准备工作。1945年9月、10月，台湾义勇总队陆续返回台湾，协助维护社会秩序和保管物质。在日本占领台湾的50年中，为抗击日寇而牺牲的台湾同胞达到65万余人，被日寇杀害的台湾同胞仅仅在最初10年中就达50万人以上。台湾人民为反抗日本侵略和争取台湾回归祖国做出了不朽贡献。