1941年4月，日本陸軍部次長阿南惟畿接任第十一軍司令官職。阿南到任后，即開始考慮以長沙為主體的作戰(zhàn)設想。7月上旬，第十一軍進攻長沙計劃初步完成，并被命名為“加號作戰(zhàn)”。
8月中旬，日軍開始秘密移動，逐步向湘北集結。
針對日軍的陳兵北方，第九戰(zhàn)區(qū)司令官薛岳也加強了防御，修訂了第一次長沙防御計劃。他判斷日軍將以一部向三江口—秀才埠—吉安道，或沿贛江向豐城—新淦—吉安道；—部向高安—上高—萬載道；一部向修水—銅鼓道或九宮山—修水—銅鼓道；一部向桃樹港—龍門廠—獻鐘道；一部由九嶺—平江道指向瀏陽—醴陵；主力向楊林街—長樂街—福臨鋪道及粵漢鐵路湘江兩岸會攻長沙。第九戰(zhàn)區(qū)的兵力分布是，湘北方面第九十九軍防守湘江至洞庭湖沿岸線，第四軍防守新墻河一線，第三十七軍、第二十六軍防守汨羅江一線，第十軍集結衡山整訓；鄂南方面第三十集團軍及第五十八軍和第二十軍，防守地帶未變；贛北方面第七十二軍、新三軍、預備第五師、鄂贛邊區(qū)挺進軍、第七十四軍集結于新喻、分宜整訓①。
9月6日，日第六師團向岳陽東南的大云山發(fā)動攻擊。守軍第九戰(zhàn)區(qū)第四軍傷亡很重。8日軍長歐震害怕第四攻擊會被日軍全殲，決定于傍晚撤出戰(zhàn)斗。但第二十七集團軍司令楊森則認為大云山至關重要，應堅持固守，同時請示薛岳將第三十七軍的第六十師撥歸第四軍指揮。9月，日第四十師團到達大云山附近，接替第六師團繼續(xù)圍攻大云山。 日第六師團則抽身退走，準備與以后到達戰(zhàn)場的日軍主力對湘北展開總攻。日軍連續(xù)幾天的攻擊并沒有取得很大的進展，這使薛岳誤認為日軍的進攻只是一場小規(guī)模的攻擊行動，因此命令已經(jīng)參加大云山戰(zhàn)斗的第五十八軍新十師、第四軍五十九師、第三十七軍六十師等于11日開始向大云山周圍的日軍發(fā)起攻擊。11日拂曉，日第六師團第十三聯(lián)隊被圍困在甘田附近，后被日第四十師解圍而去。第四十師到達戰(zhàn)場繼續(xù)牽制守軍，而守軍卻根本沒有發(fā)覺當面的日軍已經(jīng)被替換了。因而在12日繼續(xù)對甘田進攻時，遭到了日第四十師團第二三四聯(lián)隊(亦稱重松支隊)的頑強反擊。此時楊森按照薛岳的命令，又將第五十八軍新十一師和第四軍第一○二師調(diào)來投入戰(zhàn)斗，用五個師的兵力來圍攻甘田附近日軍。13、14兩日，守軍五個師合力壓縮包圍，并在甘田及其附近的馬嘶、團山坡與日軍發(fā)生激戰(zhàn)。重松支隊處于混戰(zhàn)狀態(tài)，后經(jīng)荒木支隊加入戰(zhàn)斗，才穩(wěn)住了陣腳。14日傍晚，薛岳繼續(xù)命令第五十八軍向西和西南、第四軍向西和西北日軍加緊攻擊。15日楊森根據(jù)岳陽道上已有數(shù)萬日軍活動、新墻河北岸日軍已開始架設浮橋的報告，斷定日軍將發(fā)動大規(guī)?？偣?。于是急電報告薛岳，同時卻又準備消滅甘田日軍之后再進行下一步行動。因此，他命令孫渡、歐震兩人到前線指揮，師長親往督戰(zhàn)，在17日拂曉發(fā)動猛攻，以期一舉殲滅甘田附近日軍。
17日，日軍已經(jīng)完成攻擊準備，第三、第四、第六師團和第四十師團主力并列第一線，荒木、早淵兩支隊配置側翼，擺開了鉗形攻擊的架勢。
18日拂曉，日軍四個師團按計劃發(fā)起全線總攻擊。 日軍在飛機炮火支援下，以裝甲車相配合，向新墻河杉木橋沿港口一線約二十公里的守軍正面陣地發(fā)動了猛烈進攻。此時，守備新墻河南岸陣地的第四軍，已經(jīng)將第五十九和第一○二兩個師的主力調(diào)去圍攻甘田附近日軍，剩下的只有第九十師和第一○二師的一部分防守在陣地上。而日軍的40門大炮、50架飛機、10余輛裝甲車，主要攻擊點全都集中在第一○二師一線陣地。同時，日軍還空降傘兵于一○二師陣地后方襲擊該師師部。不到兩小時，第一○二師全線崩潰。日軍輕易突破第一○二師防線后，又迅速占領了第九十師陣地。正在新墻河北岸的楊森，看到日軍進攻如此迅猛，丟下被圍的重松支隊，急令第五十八軍和第四軍各師迅速趕赴南岸抵擋日軍。但是，日軍突破第九十師和第一○二師防地后，新墻河以西和粵漢鐵路兩側，就只有少數(shù)警戒部隊了，日軍如入無人之境。第四軍和第五十八軍哪里還能超越日軍，跑到日軍前面去堵截呢？日軍第三、第四師團和早淵支隊，長驅直入，迅速擴展，在西至洞庭湖畔，東至長岳公路的廣大區(qū)域里，到處尋找第九戰(zhàn)區(qū)部隊進行打擊。設在新墻河南岸的第四軍軍部遭到日軍偷襲后，歐震見日軍來勢兇猛，命令所屬各師向長岳公路以東山地撤退，躲避日軍的初期鋒芒。但日軍仍然跟蹤追擊，直到晚上將第四軍追進深山后，才停止了進攻。19日，阿南惟畿命令留下第四十師團將第四軍繼續(xù)壓迫于山地，第三、第四、第六師團繼續(xù)南進，傍晚時分到達汨羅江北岸。
18日上午，日軍平野支隊在?？哲妳f(xié)助下，也在湘江口兩側上、下青山登陸成功，封鎖了通道。
日軍總攻開始后，第九戰(zhàn)區(qū)急電報告軍委會，請求增派三至四個軍作戰(zhàn)，同時急忙部署汨羅江南岸的陣地。這次，戰(zhàn)區(qū)參謀長吳逸志不愿后撤，與薛岳一起在前方指揮戰(zhàn)事。薛、吳的部署是，將第三十七軍與第二十六軍沿汨羅江南岸一字擺開，從平江以西到湘江岸邊，全線占領陣地，準備利用汨羅江天然障礙拼死抵擋日軍。他們將戰(zhàn)區(qū)直屬炮兵旅也拉到汨羅江南岸，準備支援步兵戰(zhàn)斗。對這種死守陣地的打法，當時參謀處的趙子立提出了不同意見：我們現(xiàn)在與日軍決戰(zhàn)的力量還不夠，必須等待第十軍和第七十四軍的到來；等待援軍到來，就要爭取時間，而爭取時間只能用節(jié)節(jié)抵抗，不能用“一地持久防御”的辦法。他建議第二十六軍、第三十七軍、第五十八軍三個軍從汨羅江開始，向南交替進行抵抗，到瀏陽河南岸后轉為防御；等第十軍和第七十四軍到達戰(zhàn)場后再進行反攻。但是，薛、吳不同意趙的意見，并于9月19日下午發(fā)出了如下命令：1. 第九十九軍第九十九、九十二兩師撥歸第三十七軍軍長陳沛指揮，加上第三十七軍的第九十五、一四○師共計四個師死守汨羅江南岸左翼浯口—駱公橋—營田—湘陰一線；2.第二十六軍占領汨羅江南岸金井——將軍壩第二線陣地，準備與敵決戰(zhàn)(次日改令第二十六軍進入汨羅江南岸右翼浯口—甕江第一線陣地，與第三十七軍并列抵御日軍南下；3.第七十二軍改調(diào)平江，支援汨羅江戰(zhàn)斗；4.戰(zhàn)區(qū)炮兵指揮官王若卿，率炮兵第一團開往金井，指揮該團與重型迫擊炮第二團，先協(xié)助第三十七軍守勢作戰(zhàn)，拒止南犯日軍，爾后支援第二十六軍攻擊。同時還命令第二十七集團軍楊森指揮第四、第五十八、第二十軍三個軍在日軍側后由北向南進行側擊或追擊。
9月19日傍晚，日軍各師團到達汨羅江北岸準備渡河，這時，薛岳對各軍下達的作戰(zhàn)命令被日軍無線電情報偵察臺截獲。阿南惟畿獲悉第九戰(zhàn)區(qū)部署后，派飛機進行空中偵察對照，證明屬實，于是臨時變更部署，命令第三、四兩師團包圍第三十七軍正面陣地的兩個師；第六師團包圍第二十六軍；第四十師團壓迫第二十七集團軍于山地的任務由江藤支隊接替后，第四十師團與第六師團一起圍殲第二十六軍。其攻擊計劃為：先以一部渡過汨羅江，從正面陣地攻擊，主力部隊向東移動，第六師團從平江守軍與第二十六軍結合部穿過，第三、四師團從第二十六軍與第三十七軍結合部穿過，包圍消滅汨羅江南岸右翼的第二十六軍，再向左包圍消滅第三十七軍。阿南惟畿在指揮所里得意地說：“應將包圍圈在東方部署三層，西方部署兩層，且應更加擴大規(guī)?！薄Ｈ缓髮Ω鲙焾F長發(fā)布命令：決定于22日黃昏開始行動，在撈刀河以北地區(qū)捕捉殲滅當面之敵。
9月20日，軍委令根據(jù)這次日軍兵力多進攻勢的情況，對第三、第五、第六、第九各戰(zhàn)區(qū)發(fā)出指令：以確保長沙乘機打擊消耗敵人為目的，第九戰(zhàn)區(qū)應先以一部向汨羅江以北地區(qū)行持久戰(zhàn)，并各以有力一部固守湘江兩岸及汨羅江南各既設陣地，加強抵抗，保持主力于外翼，求敵側后攻擊之；第六戰(zhàn)區(qū)應向荊(州)、宜(昌)敵人積極進攻，相機收復宜昌；第三、五戰(zhàn)區(qū)應向各當面之敵展開積極攻擊，策應第九、六戰(zhàn)區(qū)戰(zhàn)斗。同時，軍委會又令第六、七兩戰(zhàn)區(qū)各抽調(diào)一個軍增援第九戰(zhàn)區(qū)，第六戰(zhàn)區(qū)為第七十九軍，限于23日到達益陽，第七戰(zhàn)區(qū)為暫編第二軍，限于25日鐵運到株洲；軍委會直轄部隊第二十六軍、第十軍和第七十四軍歸第九戰(zhàn)區(qū)指揮②。
9月21日拂曉，第二十六軍軍長蕭之楚率其第四十四師按薛岳20日命令從汨羅江第二線陣地向第一線指定地點進發(fā)?？墒牵筷爠倓偟竭_甕江附近，就遭到早已集結在那里的日軍第六師團的猛烈攻擊。第四十四師堅持戰(zhàn)斗到22日仍然無法擺脫敵人。于是蕭之楚命令他的第三十二師前來解圍。但第三十二師在浯口被日軍第三師團三面圍攻，死傷慘重，被迫后退。23日， 日軍第六師團繞到第四十四師背后，準備四面合擊。蕭又急令其第四十一師前往攔截。在這種情況下，經(jīng)蕭多次請求，薛才同意第二十六軍撤到稍后一點的蒲塘，“以蒲塘為中心，對敵作戰(zhàn)。”24日，日軍第四十師團將第二十七集團軍壓迫于山地的任務被江藤支隊接替后，又參加第六師團圍殲第二十六軍的戰(zhàn)斗。日軍兩個師團跟蹤到蒲塘，繼續(xù)圍攻第二十六軍。25日，日軍攻破第四十一、四十四兩師后，圍住了第三十二師和第二十六軍軍部，經(jīng)過一場激戰(zhàn)，第二十六軍已被打得七零八落。幸虧第三十七軍有一個失去聯(lián)系的團進入蒲塘附近，才幫助蕭之楚殘部突出了重圍。
在第六師團和第四十師團圍殲第二十六軍的同時， 日軍第三、四師團也開始了對第三十七軍的圍攻。第三十七軍第九十五師和第一四○師，守備的是洞庭湖與汨羅江所形成的三角地帶的死角，日軍不來，他們不敢撤退；日軍來了就不容易走掉。22日，日軍第三、四師團以一部攻擊第九十五師和第一四○師正面，以第四師團主力從第九十九師與第九十五師結合地帶穿過， 自左往右向第九十五師神鼎山陣地迂回；以第三師團主力從第一四○師雙江口陣地(與第二十六軍結合地帶)右側插入，自右往左向第一四○師側后迂回，企圖從左右兩方面將第三十七軍的兩個師包圍消滅在汨羅江三角地帶以內(nèi)。守軍第九十五師師長羅奇、第一四○師師長李棠分令所部從左右兩面堵?lián)?，嚴守陣地。羅奇對下屬各團說：“神鼎山之線陣地，其固守與否，非特本師之榮譽，即全戰(zhàn)場之勝敗，實利賴之，當此頑敵壓境，凡我官兵，宜益加奮發(fā)忠勇、堅強固守，殲彼倭寇，建立奇功。如敢畏葸不前，擅自退卻者，定以軍法從事?！?3日拂曉，從第一四○師右側突入的日軍第三師團，在飛機大炮掩護下，一面組織便衣隊四出突擊，一面向雙江口陣地全線猛攻。守軍在硝煙彌漫、血肉橫飛的情況下，仍然堅持抵抗，傷亡十分慘重。第一四○師后方傷員收容所，遭到日軍小股部隊偷襲，傷兵大部被害。中午時分，第一四○師陷入日軍重圍。各方通訊聯(lián)絡中斷，全師官兵在一片混亂中各自為戰(zhàn)，堅持與敵搏斗。黃昏時分，李棠率領殘部突出日軍包圍，向南撤退。同一天，第九十五師在神鼎山頑強阻擋著日軍第四師團的攻擊，一直堅持到下午3點。24日，第三十七軍奉命南撤收容整理。
日軍將第二十六、三十七軍擊退后，繼續(xù)南進，并在福臨鋪、金井匯合，向剛剛到達金井附近的第十軍進行包圍。
第十軍是奉命乘火車至株洲，再轉運長沙，于22日北上到達金井地區(qū)的。當時日軍第三師正從第三十七軍右翼迂回，薛岳即令第十軍軍長李玉堂策應第三十七軍作戰(zhàn)，李旋即令其第一九○師、預備第十師、第三師等三個師加入戰(zhàn)斗。
9月23日，第一九○師前衛(wèi)與日軍第三師團先頭部隊遭遇，發(fā)生小戰(zhàn)。此時，第一四○師圍困正緊，第三十七軍軍長陳沛電請第一九○師北上解圍。師長朱岳率軍到達神鼎山附近后，李玉堂卻根據(jù)薛岳的命令，將其拉回福臨鋪防守。24日，第一九○師奉命回防，師部駐扎在福臨鋪附近的梁家。日軍擊潰三十七軍后，跟蹤進逼第一九○師。當天清晨，日空軍炮火掩護千余步兵直搗朱岳的師部。朱岳率全師直屬部隊一起應戰(zhàn)。經(jīng)過一場激烈搏斗后，朱岳受傷，副師長賴侍湘陣亡，戰(zhàn)斗兵員僅剩10余名，一時陷入混亂狀態(tài)。上午10時半，師參謀長陶修代理副師長，率領師部殘余人員突圍。中午，日軍第三師團搗毀第一九○師師部后，又分頭圍殲第五六八、五六九、五七○等三個團。到下午時分，第一九○師已潰不成軍。晚上11時，陶修率殘部向株洲突圍收容。
預備第十師師長方先覺于23日率全師剛剛占領金井一線陣地，日軍第六師團下午6時便開始攻擊。24日上午，第六師團在飛機掩護下分三路向金井猛撲。金井陣地大部被敵人飛機炸毀，雙方混戰(zhàn)激烈，預十師傷亡嚴重。午后，日軍在東、西、北三面圍攻的同時，另派有力一部向南迂回，抄襲金井陣地后方，企圖切斷預十師退路。師長方先覺見狀，頓時驚慌失措，其余人員見師長如此，亦爭先恐后奪路而逃，金井被日軍占領。下午3時，千余日軍繼續(xù)追擊，預十師殘部四處逃散。25日，預十師經(jīng)整理后占領學士橋一線陣地，晚上又遭到日軍第三師團的攻擊，重新陷入混亂。26日，方部到達長沙以北地區(qū)收容集結。
第三師師長周慶祥，奉命率部占領福臨鋪附近的高倉一線陣地。24日，日軍第三師團擊垮第一九○師朱岳部后，即以一部進攻周慶祥師右翼陣地。晚上， 日軍第四師團攻抵周部左翼陣地。25日，周師兩面受敵，陷于苦戰(zhàn)。26日，周師受敵三面包圍。此時日軍第六師團和第四十師團各自擊破當面守軍后，一齊向南涌來，周師被日軍切成數(shù)段，三個團互相失去聯(lián)系，各自為戰(zhàn)。傍晚突出重圍。27日，李玉堂在長沙以東的?黎市整理殘部。
第九戰(zhàn)區(qū)的三個主力軍被逐個擊潰之后，薛岳手中就只剩下第七十四軍了。第七十四軍軍長王耀武根據(jù)薛岳命令將部隊開赴撈刀河迎戰(zhàn)。當時日軍四個師團已經(jīng)結束了圍殲第十軍的戰(zhàn)斗，正張開羅網(wǎng)，等待第七十四軍的到來。
9月25日，王率先頭部隊第五十七師到達瀏陽，即令第五十七師余程萬占領春華山一線陣地，掩護軍主力集結。當晚，第五十七師第一六九、一七○兩團到達春華山南面時，與日軍搜索隊遭遇，得知春華山已為日軍占領，當即發(fā)起進攻。經(jīng)過一夜激戰(zhàn)，將日軍擊潰。26日拂曉，第五十七師全部抵達春華山、赤石河一線。上午8點，王耀武接到薛岳命令：第五十七師在赤石河，第五十八師在春華山、第五十一師在楓槳橋附近集結，分別向當面南下日軍攻擊。
第五十七師奉命后，于赤石河附近整頓攻勢。27日凌晨5點，師長余程萬所部向日第三師團主力進攻。這時天還未明，日軍遭到突如其來的進攻，一陣慌亂之后才穩(wěn)定下來。上午8時，日機30架協(xié)助第三師團反攻。戰(zhàn)斗持續(xù)到中午更加激烈，雙方死傷均重，日副師團長以下死傷尤多。王耀武為擊退日軍進攻，命令第五十一師步兵指揮官李翰卿率領第一七一團和補充團(相當于一個步兵團)在春華山以北向東側擊。經(jīng)李翰卿率部側擊， 日軍勢將潰退。恰好日軍后續(xù)增援部隊到達，反過來又向李部包圍攻擊。李翰卿少將在戰(zhàn)斗中身先士卒，突入敵陣，雖然不幸陣亡，但卻極大地振奮了士氣。此時，第五十七師右側激戰(zhàn)猶酣，左側又遭到日軍第四師團的攻擊。 日軍以兩個師團的兵力左右夾擊，第五十七師也兩面迎戰(zhàn)，一直相持到下午，日軍攻勢才開始減弱。是日，第五十七師傷亡三千余人，戰(zhàn)斗力銳減。
第五十八師師長廖齡奇率部于26日占領春華山陣地。當天曾與日軍第六師團一部發(fā)生小戰(zhàn)，將日軍擊退。27日拂曉，日軍第三師團主力兵分兩路：一路進攻第五十七師右側；一路以主力包圍第五十八師。三十余架日機在春華山陣地上空狂轟濫炸，第五十八師人仰馬翻。加之數(shù)百里行軍疲勞，又遭日軍側后襲擊，該師很快被切成數(shù)段，各級指揮官均失去控制，混戰(zhàn)不到幾小時，即全師崩潰。第七十四軍軍長王耀武當時亦窮于應付，慌忙命令第五十一師迅速占領陣地阻擊日軍，并收容第五十八師潰兵，又令第五十七師于石塘鋪一帶阻擊日軍南犯。混戰(zhàn)至黃昏以后，第五十一師師長李天霞擅自將部隊向東龜縮，使陣地形成一個大空隙，第五十七師正面陣地又被突破，軍直屬部隊便受到日軍攻擊， 日軍在連續(xù)取勝的情況下，竟一反其夜間不輕易出戰(zhàn)的常規(guī)，以大部隊摸黑襲擊第七十四軍軍部，將軍部直屬部隊打散。王耀武率衛(wèi)士排倉皇逃跑，衛(wèi)士排長被俘，死于日軍戰(zhàn)刀之下。相距數(shù)步之遠的王耀武，幸得乘夜黑方才僥幸逃脫。
經(jīng)過27日一天戰(zhàn)斗，第七十四軍的三個師中只有第五十一師還比較完整。因此，27日晚上突圍以后，大部向第五十一師靠攏，集結在瀏陽附近。
9月26日，第九戰(zhàn)區(qū)長官部即接到蔣介石的電令：(一)湘北之敵，經(jīng)各部奮勇截擊，其勢已疲，其兵站線亦不易推進，此為我軍截斷敵人后方、覆滅敵寇之良機，希我全體將士，抱定必須滅敵之決心，縱敵進抵長沙附近，更須再接再厲，抱定必勝信念，猛烈向敵截擊，迫使敵人無法立足而擊潰之，以爭取勝利，發(fā)揚湘北再捷之光輝。(二)此次敵人抽調(diào)第五、第六戰(zhàn)區(qū)當面兵力向湘北進犯，敵后異常空虛，第三、第五、第六戰(zhàn)區(qū)已于二十三日發(fā)動攻勢。第九戰(zhàn)區(qū)方面，應堅決猛烈打擊敵人，使其首尾不能相顧，粉碎敵占長沙企圖。
薛岳接到蔣介石的命令后，曾希望第七十四軍在長沙東北能夠擋住日軍的進攻，保住長沙。沒想到第七十四軍竟然失敗得如此之快，而且又如此之慘。第七十四軍潰敗后，在長沙附近已經(jīng)沒有強有力的戰(zhàn)斗部隊了。薛岳一面催促第六、第七戰(zhàn)區(qū)增援部隊火速趕到長沙，一面命令敵后的第四軍、第五十八軍、第二十軍趕到長沙救駕。同時命令第二十六、三十七、十、七十四等各軍殘部亦向長沙方面日軍攻擊。
9月26日， 日軍第四師團與早淵支隊擊潰第九十五師后，向長沙方面突進。是日，第六戰(zhàn)區(qū)增援部隊第七十九軍先頭第九十八師到達長沙東北側兩公里處占領陣地。晚上即與早淵支隊接戰(zhàn)。第九十八師師長王甲本想將早淵支隊阻于長沙郊外，于是主動向前迎擊敵人。27日拂曉，與早淵支隊主力相遇，發(fā)生激戰(zhàn)。 日軍依靠飛機支援，擊潰了第九十八師，于當天下午突入長沙城內(nèi)。 日軍預定計劃實現(xiàn)。
第九戰(zhàn)區(qū)增援部隊暫兩軍暫八師，于27日晚趕到長沙東郊左家塘附近，獲悉日軍一部已由北門侵入市區(qū)，于是決定改向郊區(qū)日軍攻擊。但暫八師僅到達一旅兵力，無力擊退日軍。
28日，第七十九軍暫六師到達岳麓山，薛岳即令其東渡湘江驅逐長沙之敵。暫六師師長趙季平率主力渡過湘江后，29日攻入長沙，30日與早淵支隊在市區(qū)發(fā)生巷戰(zhàn)。此時，日軍第三、四、六、四十師團全部到達長沙外圍，等待下一步行動命令，而第三師團一部則繼續(xù)南下，突入株洲市。不過，原來用于尾追日軍的第四軍、第二十軍也攻到長沙北郊附近，形成對長沙日軍的包圍之勢。
正當日軍占領長沙、株洲之時，第六戰(zhàn)區(qū)調(diào)動大部隊圍攻宜昌，策應第九戰(zhàn)區(qū)長沙方面的戰(zhàn)斗即將開始。因此，阿南惟畿急令各師團迅速撤退，限五日內(nèi)撤到汨羅江一線。
9月29日，薛岳曾經(jīng)判斷：日軍似有先擊敗第七十四軍后北返之企圖。10月1日下午4點，日軍各師團按阿南指定的路線撤退。薛岳發(fā)現(xiàn)日軍開始撤退，立即下令開始追擊。他下達的追擊部署是：暫二軍一部、第七十九軍主力、第七十四軍由南向北追擊；第二十六軍、第二十軍、第四軍自東向西截擊；第九十九軍由西向東截擊；第七十二軍、第五十八軍向平江西北行超越追擊；湘鄂邊區(qū)挺進軍鄂南指揮部，在咸寧、蒲圻間截擊敗退之敵，使其不能乘車回竄，該挺進軍第六、第七挺進縱隊自東向西截擊，使日軍不能安全渡過新墻河。薛岳指示剛下達不久，便接到了蔣介石的命令：第九戰(zhàn)區(qū)應乘敵疲憊，果敢追擊，乘機占領岳陽；并積極破壞武岳鐵路，分向各路退卻敵人沿途襲擊、伏擊，猛烈打擊，使其不能退回原防；并牽制遲滯其向武漢方面轉移，以利第三、第五、第六戰(zhàn)區(qū)之作戰(zhàn)。
各軍接到命令后，均遵令實施反擊。然而，大都是造造聲勢，鼓鼓士氣而已。真正進行認真追擊的還是剛剛到達戰(zhàn)場的第六戰(zhàn)區(qū)增援部隊第七十九軍和戰(zhàn)斗較少力量較完整的第九十九軍，他們在追擊中，給日軍以一定的打擊，由于日軍撤退迅速，中國軍隊很少與日軍交火。10月5日過汨羅江，8日越過新墻河，恢復會戰(zhàn)前態(tài)勢，雙方形成對峙，會戰(zhàn)結束。
在這次會戰(zhàn)中，中國方面共出動了三十五個步兵師、七個挺進縱隊(相當于步兵師)、六個保安團、一個炮兵旅、三個工兵團，共計37.8萬人；日軍方面出動步兵四個師團、一個獨立旅團、兩個支隊(加強聯(lián)隊)共計11.5萬余人。此外，日軍還有一個裝甲車聯(lián)隊、一個重炮兵加強聯(lián)隊、兩個山炮兵加強聯(lián)隊、三個工程兵聯(lián)隊參戰(zhàn)。根據(jù)第九戰(zhàn)區(qū)9月9日到10月8日的統(tǒng)計，中方損失約10萬人， 日方損失1.7萬余人③。