虎尾糖廠第二工場在大正元年（1912）提出申請，設立完工之後，每日榨蔗量高達1600公噸。大正13年（1924），原有之第一工場擴充製糖設備，使得當時虎尾製糖所「五間厝製糖工場」總榨蔗能力成為日治時期臺灣產能最高的製糖場。大正14年（1925）增設「酒精工廠」，將榨蔗製糖分蜜過程所產生的糖蜜發酵，生產製造酒精，其規模更是東洋最大。昭和12年（1937），虎尾製糖所增設製造「無水酒精」設備。

五間厝製糖工場的第二工場在大正元年（1912）完工後，日榨蔗量高達1600公噸。大正13年（1924）擴充第一工場，更使總榨蔗量能迅速提升，成日治時期臺灣產能最高製糖場。戰後五間厝製糖工場更名虎尾糖廠，據虎尾耆老指出，優先修復第二工場，民國34年底得以迅速恢復製糖。

明治34年（1901）2月由總督府殖產局新渡戶稻造博士針對臺灣糖業進行調查研究，提出〈臺灣糖業改良意見書〉，認為在臺灣推展糖業，足以使總督府獲得財政獨立，並指出臺灣糖業發展方向。鈴木藤三郎的大日本製糖株式會社在〈臺灣糖業獎勵規則〉的獎勵政策下，於明治39年（1906）設立五間厝製糖工場，明治42年（1909）正式運作，初期僅生產粗砂糖。

虎尾鎮五間厝聚落內，依傍虎尾溪畔的虎尾糖廠，最初是在明治39年（1906）之際，由日本糖業之父鈴木藤三郎經營的大日本製糖株式會社在臺灣總督府〈糖業獎勵規則〉背景下所設立的五間厝製糖工場。明治42年（1909）正式開工運作，未過多久，卻因日糖事件宣告破產，會社財產則由藤山雷太的藤山財團收購。

虎尾糖廠公園內有一個大齒輪，下面以洗石子鑲嵌綠色大理石基座，刻著「雙手萬能」的紀念碑，是民國64年（1975）虎尾糖廠第二工場遭到拆遷的時候，所殘留下來的齒輪。虎尾製糖所五間厝工場的「第二工場」最初以製作粗糖（黑糖）為主，因為日治時期的糖業政策定位為「日本精糖，臺灣粗糖」，亦即將臺灣作為日本精糖業的原料區。