1941年4月,日本陆军部次长阿南惟畿接任第十一军司令官职。阿南到任后,即开始考虑以长沙为主体的作战设想。7月上旬,第十一军进攻长沙计划初步完成,并被命名为“加号作战”。
        8月中旬,日军开始秘密移动,逐步向湘北集结。
        针对日军的陈兵北方,第九战区司令官薛岳也加强了防御,修订了第一次长沙防御计划。他判断日军将以一部向三江口—秀才埠—吉安道,或沿赣江向丰城—新淦—吉安道;—部向高安—上高—万载道;一部向修水—铜鼓道或九宫山—修水—铜鼓道;一部向桃树港—龙门厂—献钟道;一部由九岭—平江道指向浏阳—醴陵;主力向杨林街—长乐街—福临铺道及粤汉铁路湘江两岸会攻长沙。第九战区的兵力分布是,湘北方面第九十九军防守湘江至洞庭湖沿岸线,第四军防守新墙河一线,第三十七军、第二十六军防守汨罗江一线,第十军集结衡山整训;鄂南方面第三十集团军及第五十八军和第二十军,防守地带未变;赣北方面第七十二军、新三军、预备第五师、鄂赣边区挺进军、第七十四军集结于新喻、分宜整训①。
        9月6日,日第六师团向岳阳东南的大云山发动攻击。守军第九战区第四军伤亡很重。8日军长欧震害怕第四攻击会被日军全歼,决定于傍晚撤出战斗。但第二十七集团军司令杨森则认为大云山至关重要,应坚持固守,同时请示薛岳将第三十七军的第六十师拨归第四军指挥。9月,日第四十师团到达大云山附近,接替第六师团继续围攻大云山。 日第六师团则抽身退走,准备与以后到达战场的日军主力对湘北展开总攻。日军连续几天的攻击并没有取得很大的进展,这使薛岳误认为日军的进攻只是一场小规模的攻击行动,因此命令已经参加大云山战斗的第五十八军新十师、第四军五十九师、第三十七军六十师等于11日开始向大云山周围的日军发起攻击。11日拂晓,日第六师团第十三联队被围困在甘田附近,后被日第四十师解围而去。第四十师到达战场继续牵制守军,而守军却根本没有发觉当面的日军已经被替换了。因而在12日继续对甘田进攻时,遭到了日第四十师团第二三四联队(亦称重松支队)的顽强反击。此时杨森按照薛岳的命令,又将第五十八军新十一师和第四军第一○二师调来投入战斗,用五个师的兵力来围攻甘田附近日军。13、14两日,守军五个师合力压缩包围,并在甘田及其附近的马嘶、团山坡与日军发生激战。重松支队处于混战状态,后经荒木支队加入战斗,才稳住了阵脚。14日傍晚,薛岳继续命令第五十八军向西和西南、第四军向西和西北日军加紧攻击。15日杨森根据岳阳道上已有数万日军活动、新墙河北岸日军已开始架设浮桥的报告,断定日军将发动大规模总攻。于是急电报告薛岳,同时却又准备消灭甘田日军之后再进行下一步行动。因此,他命令孙渡、欧震两人到前线指挥,师长亲往督战,在17日拂晓发动猛攻,以期一举歼灭甘田附近日军。
        17日,日军已经完成攻击准备,第三、第四、第六师团和第四十师团主力并列第一线,荒木、早渊两支队配置侧翼,摆开了钳形攻击的架势。
        18日拂晓,日军四个师团按计划发起全线总攻击。 日军在飞机炮火支援下,以装甲车相配合,向新墙河杉木桥沿港口一线约二十公里的守军正面阵地发动了猛烈进攻。此时,守备新墙河南岸阵地的第四军,已经将第五十九和第一○二两个师的主力调去围攻甘田附近日军,剩下的只有第九十师和第一○二师的一部分防守在阵地上。而日军的40门大炮、50架飞机、10余辆装甲车,主要攻击点全都集中在第一○二师一线阵地。同时,日军还空降伞兵于一○二师阵地后方袭击该师师部。不到两小时,第一○二师全线崩溃。日军轻易突破第一○二师防线后,又迅速占领了第九十师阵地。正在新墙河北岸的杨森,看到日军进攻如此迅猛,丢下被围的重松支队,急令第五十八军和第四军各师迅速赶赴南岸抵挡日军。但是,日军突破第九十师和第一○二师防地后,新墙河以西和粤汉铁路两侧,就只有少数警戒部队了,日军如入无人之境。第四军和第五十八军哪里还能超越日军,跑到日军前面去堵截呢?日军第三、第四师团和早渊支队,长驱直入,迅速扩展,在西至洞庭湖畔,东至长岳公路的广大区域里,到处寻找第九战区部队进行打击。设在新墙河南岸的第四军军部遭到日军偷袭后,欧震见日军来势凶猛,命令所属各师向长岳公路以东山地撤退,躲避日军的初期锋芒。但日军仍然跟踪追击,直到晚上将第四军追进深山后,才停止了进攻。19日,阿南惟畿命令留下第四十师团将第四军继续压迫于山地,第三、第四、第六师团继续南进,傍晚时分到达汨罗江北岸。
        18日上午,日军平野支队在海空军协助下,也在湘江口两侧上、下青山登陆成功,封锁了通道。
        日军总攻开始后,第九战区急电报告军委会,请求增派三至四个军作战,同时急忙部署汨罗江南岸的阵地。这次,战区参谋长吴逸志不愿后撤,与薛岳一起在前方指挥战事。薛、吴的部署是,将第三十七军与第二十六军沿汨罗江南岸一字摆开,从平江以西到湘江岸边,全线占领阵地,准备利用汨罗江天然障碍拼死抵挡日军。他们将战区直属炮兵旅也拉到汨罗江南岸,准备支援步兵战斗。对这种死守阵地的打法,当时参谋处的赵子立提出了不同意见:我们现在与日军决战的力量还不够,必须等待第十军和第七十四军的到来;等待援军到来,就要争取时间,而争取时间只能用节节抵抗,不能用“一地持久防御”的办法。他建议第二十六军、第三十七军、第五十八军三个军从汨罗江开始,向南交替进行抵抗,到浏阳河南岸后转为防御;等第十军和第七十四军到达战场后再进行反攻。但是,薛、吴不同意赵的意见,并于9月19日下午发出了如下命令:1. 第九十九军第九十九、九十二两师拨归第三十七军军长陈沛指挥,加上第三十七军的第九十五、一四○师共计四个师死守汨罗江南岸左翼浯口—骆公桥—营田—湘阴一线;2.第二十六军占领汨罗江南岸金井——将军坝第二线阵地,准备与敌决战(次日改令第二十六军进入汨罗江南岸右翼浯口—瓮江第一线阵地,与第三十七军并列抵御日军南下;3.第七十二军改调平江,支援汨罗江战斗;4.战区炮兵指挥官王若卿,率炮兵第一团开往金井,指挥该团与重型迫击炮第二团,先协助第三十七军守势作战,拒止南犯日军,尔后支援第二十六军攻击。同时还命令第二十七集团军杨森指挥第四、第五十八、第二十军三个军在日军侧后由北向南进行侧击或追击。
        9月19日傍晚,日军各师团到达汨罗江北岸准备渡河,这时,薛岳对各军下达的作战命令被日军无线电情报侦察台截获。阿南惟畿获悉第九战区部署后,派飞机进行空中侦察对照,证明属实,于是临时变更部署,命令第三、四两师团包围第三十七军正面阵地的两个师;第六师团包围第二十六军;第四十师团压迫第二十七集团军于山地的任务由江藤支队接替后,第四十师团与第六师团一起围歼第二十六军。其攻击计划为:先以一部渡过汨罗江,从正面阵地攻击,主力部队向东移动,第六师团从平江守军与第二十六军结合部穿过,第三、四师团从第二十六军与第三十七军结合部穿过,包围消灭汨罗江南岸右翼的第二十六军,再向左包围消灭第三十七军。阿南惟畿在指挥所里得意地说:“应将包围圈在东方部署三层,西方部署两层,且应更加扩大规模”。然后对各师团长发布命令:决定于22日黄昏开始行动,在捞刀河以北地区捕捉歼灭当面之敌。
        9月20日,军委令根据这次日军兵力多进攻势的情况,对第三、第五、第六、第九各战区发出指令:以确保长沙乘机打击消耗敌人为目的,第九战区应先以一部向汨罗江以北地区行持久战,并各以有力一部固守湘江两岸及汨罗江南各既设阵地,加强抵抗,保持主力于外翼,求敌侧后攻击之;第六战区应向荆(州)、宜(昌)敌人积极进攻,相机收复宜昌;第三、五战区应向各当面之敌展开积极攻击,策应第九、六战区战斗。同时,军委会又令第六、七两战区各抽调一个军增援第九战区,第六战区为第七十九军,限于23日到达益阳,第七战区为暂编第二军,限于25日铁运到株洲;军委会直辖部队第二十六军、第十军和第七十四军归第九战区指挥②。
        9月21日拂晓,第二十六军军长萧之楚率其第四十四师按薛岳20日命令从汨罗江第二线阵地向第一线指定地点进发。可是,部队刚刚到达瓮江附近,就遭到早已集结在那里的日军第六师团的猛烈攻击。第四十四师坚持战斗到22日仍然无法摆脱敌人。于是萧之楚命令他的第三十二师前来解围。但第三十二师在浯口被日军第三师团三面围攻,死伤惨重,被迫后退。23日, 日军第六师团绕到第四十四师背后,准备四面合击。萧又急令其第四十一师前往拦截。在这种情况下,经萧多次请求,薛才同意第二十六军撤到稍后一点的蒲塘,“以蒲塘为中心,对敌作战。”24日,日军第四十师团将第二十七集团军压迫于山地的任务被江藤支队接替后,又参加第六师团围歼第二十六军的战斗。日军两个师团跟踪到蒲塘,继续围攻第二十六军。25日,日军攻破第四十一、四十四两师后,围住了第三十二师和第二十六军军部,经过一场激战,第二十六军已被打得七零八落。幸亏第三十七军有一个失去联系的团进入蒲塘附近,才帮助萧之楚残部突出了重围。
        在第六师团和第四十师团围歼第二十六军的同时, 日军第三、四师团也开始了对第三十七军的围攻。第三十七军第九十五师和第一四○师,守备的是洞庭湖与汨罗江所形成的三角地带的死角,日军不来,他们不敢撤退;日军来了就不容易走掉。22日,日军第三、四师团以一部攻击第九十五师和第一四○师正面,以第四师团主力从第九十九师与第九十五师结合地带穿过, 自左往右向第九十五师神鼎山阵地迂回;以第三师团主力从第一四○师双江口阵地(与第二十六军结合地带)右侧插入,自右往左向第一四○师侧后迂回,企图从左右两方面将第三十七军的两个师包围消灭在汨罗江三角地带以内。守军第九十五师师长罗奇、第一四○师师长李棠分令所部从左右两面堵击,严守阵地。罗奇对下属各团说:“神鼎山之线阵地,其固守与否,非特本师之荣誉,即全战场之胜败,实利赖之,当此顽敌压境,凡我官兵,宜益加奋发忠勇、坚强固守,歼彼倭寇,建立奇功。如敢畏葸不前,擅自退却者,定以军法从事。”23日拂晓,从第一四○师右侧突入的日军第三师团,在飞机大炮掩护下,一面组织便衣队四出突击,一面向双江口阵地全线猛攻。守军在硝烟弥漫、血肉横飞的情况下,仍然坚持抵抗,伤亡十分惨重。第一四○师后方伤员收容所,遭到日军小股部队偷袭,伤兵大部被害。中午时分,第一四○师陷入日军重围。各方通讯联络中断,全师官兵在一片混乱中各自为战,坚持与敌搏斗。黄昏时分,李棠率领残部突出日军包围,向南撤退。同一天,第九十五师在神鼎山顽强阻挡着日军第四师团的攻击,一直坚持到下午3点。24日,第三十七军奉命南撤收容整理。
        日军将第二十六、三十七军击退后,继续南进,并在福临铺、金井汇合,向刚刚到达金井附近的第十军进行包围。
        第十军是奉命乘火车至株洲,再转运长沙,于22日北上到达金井地区的。当时日军第三师正从第三十七军右翼迂回,薛岳即令第十军军长李玉堂策应第三十七军作战,李旋即令其第一九○师、预备第十师、第三师等三个师加入战斗。
        9月23日,第一九○师前卫与日军第三师团先头部队遭遇,发生小战。此时,第一四○师围困正紧,第三十七军军长陈沛电请第一九○师北上解围。师长朱岳率军到达神鼎山附近后,李玉堂却根据薛岳的命令,将其拉回福临铺防守。24日,第一九○师奉命回防,师部驻扎在福临铺附近的梁家。日军击溃三十七军后,跟踪进逼第一九○师。当天清晨,日空军炮火掩护千余步兵直捣朱岳的师部。朱岳率全师直属部队一起应战。经过一场激烈搏斗后,朱岳受伤,副师长赖侍湘阵亡,战斗兵员仅剩10余名,一时陷入混乱状态。上午10时半,师参谋长陶修代理副师长,率领师部残余人员突围。中午,日军第三师团捣毁第一九○师师部后,又分头围歼第五六八、五六九、五七○等三个团。到下午时分,第一九○师已溃不成军。晚上11时,陶修率残部向株洲突围收容。
        预备第十师师长方先觉于23日率全师刚刚占领金井一线阵地,日军第六师团下午6时便开始攻击。24日上午,第六师团在飞机掩护下分三路向金井猛扑。金井阵地大部被敌人飞机炸毁,双方混战激烈,预十师伤亡严重。午后,日军在东、西、北三面围攻的同时,另派有力一部向南迂回,抄袭金井阵地后方,企图切断预十师退路。师长方先觉见状,顿时惊慌失措,其余人员见师长如此,亦争先恐后夺路而逃,金井被日军占领。下午3时,千余日军继续追击,预十师残部四处逃散。25日,预十师经整理后占领学士桥一线阵地,晚上又遭到日军第三师团的攻击,重新陷入混乱。26日,方部到达长沙以北地区收容集结。
        第三师师长周庆祥,奉命率部占领福临铺附近的高仓一线阵地。24日,日军第三师团击垮第一九○师朱岳部后,即以一部进攻周庆祥师右翼阵地。晚上, 日军第四师团攻抵周部左翼阵地。25日,周师两面受敌,陷于苦战。26日,周师受敌三面包围。此时日军第六师团和第四十师团各自击破当面守军后,一齐向南涌来,周师被日军切成数段,三个团互相失去联系,各自为战。傍晚突出重围。27日,李玉堂在长沙以东的㮾黎市整理残部。
        第九战区的三个主力军被逐个击溃之后,薛岳手中就只剩下第七十四军了。第七十四军军长王耀武根据薛岳命令将部队开赴捞刀河迎战。当时日军四个师团已经结束了围歼第十军的战斗,正张开罗网,等待第七十四军的到来。
        9月25日,王率先头部队第五十七师到达浏阳,即令第五十七师余程万占领春华山一线阵地,掩护军主力集结。当晚,第五十七师第一六九、一七○两团到达春华山南面时,与日军搜索队遭遇,得知春华山已为日军占领,当即发起进攻。经过一夜激战,将日军击溃。26日拂晓,第五十七师全部抵达春华山、赤石河一线。上午8点,王耀武接到薛岳命令:第五十七师在赤石河,第五十八师在春华山、第五十一师在枫桨桥附近集结,分别向当面南下日军攻击。
        第五十七师奉命后,于赤石河附近整顿攻势。27日凌晨5点,师长余程万所部向日第三师团主力进攻。这时天还未明,日军遭到突如其来的进攻,一阵慌乱之后才稳定下来。上午8时,日机30架协助第三师团反攻。战斗持续到中午更加激烈,双方死伤均重,日副师团长以下死伤尤多。王耀武为击退日军进攻,命令第五十一师步兵指挥官李翰卿率领第一七一团和补充团(相当于一个步兵团)在春华山以北向东侧击。经李翰卿率部侧击, 日军势将溃退。恰好日军后续增援部队到达,反过来又向李部包围攻击。李翰卿少将在战斗中身先士卒,突入敌阵,虽然不幸阵亡,但却极大地振奋了士气。此时,第五十七师右侧激战犹酣,左侧又遭到日军第四师团的攻击。 日军以两个师团的兵力左右夹击,第五十七师也两面迎战,一直相持到下午,日军攻势才开始减弱。是日,第五十七师伤亡三千余人,战斗力锐减。
        第五十八师师长廖龄奇率部于26日占领春华山阵地。当天曾与日军第六师团一部发生小战,将日军击退。27日拂晓,日军第三师团主力兵分两路:一路进攻第五十七师右侧;一路以主力包围第五十八师。三十余架日机在春华山阵地上空狂轰滥炸,第五十八师人仰马翻。加之数百里行军疲劳,又遭日军侧后袭击,该师很快被切成数段,各级指挥官均失去控制,混战不到几小时,即全师崩溃。第七十四军军长王耀武当时亦穷于应付,慌忙命令第五十一师迅速占领阵地阻击日军,并收容第五十八师溃兵,又令第五十七师于石塘铺一带阻击日军南犯。混战至黄昏以后,第五十一师师长李天霞擅自将部队向东龟缩,使阵地形成一个大空隙,第五十七师正面阵地又被突破,军直属部队便受到日军攻击, 日军在连续取胜的情况下,竟一反其夜间不轻易出战的常规,以大部队摸黑袭击第七十四军军部,将军部直属部队打散。王耀武率卫士排仓皇逃跑,卫士排长被俘,死于日军战刀之下。相距数步之远的王耀武,幸得乘夜黑方才侥幸逃脱。
        经过27日一天战斗,第七十四军的三个师中只有第五十一师还比较完整。因此,27日晚上突围以后,大部向第五十一师靠拢,集结在浏阳附近。
        9月26日,第九战区长官部即接到蒋介石的电令:(一)湘北之敌,经各部奋勇截击,其势已疲,其兵站线亦不易推进,此为我军截断敌人后方、覆灭敌寇之良机,希我全体将士,抱定必须灭敌之决心,纵敌进抵长沙附近,更须再接再厉,抱定必胜信念,猛烈向敌截击,迫使敌人无法立足而击溃之,以争取胜利,发扬湘北再捷之光辉。(二)此次敌人抽调第五、第六战区当面兵力向湘北进犯,敌后异常空虚,第三、第五、第六战区已于二十三日发动攻势。第九战区方面,应坚决猛烈打击敌人,使其首尾不能相顾,粉碎敌占长沙企图。
        薛岳接到蒋介石的命令后,曾希望第七十四军在长沙东北能够挡住日军的进攻,保住长沙。没想到第七十四军竟然失败得如此之快,而且又如此之惨。第七十四军溃败后,在长沙附近已经没有强有力的战斗部队了。薛岳一面催促第六、第七战区增援部队火速赶到长沙,一面命令敌后的第四军、第五十八军、第二十军赶到长沙救驾。同时命令第二十六、三十七、十、七十四等各军残部亦向长沙方面日军攻击。
        9月26日, 日军第四师团与早渊支队击溃第九十五师后,向长沙方面突进。是日,第六战区增援部队第七十九军先头第九十八师到达长沙东北侧两公里处占领阵地。晚上即与早渊支队接战。第九十八师师长王甲本想将早渊支队阻于长沙郊外,于是主动向前迎击敌人。27日拂晓,与早渊支队主力相遇,发生激战。 日军依靠飞机支援,击溃了第九十八师,于当天下午突入长沙城内。 日军预定计划实现。
        第九战区增援部队暂两军暂八师,于27日晚赶到长沙东郊左家塘附近,获悉日军一部已由北门侵入市区,于是决定改向郊区日军攻击。但暂八师仅到达一旅兵力,无力击退日军。
        28日,第七十九军暂六师到达岳麓山,薛岳即令其东渡湘江驱逐长沙之敌。暂六师师长赵季平率主力渡过湘江后,29日攻入长沙,30日与早渊支队在市区发生巷战。此时,日军第三、四、六、四十师团全部到达长沙外围,等待下一步行动命令,而第三师团一部则继续南下,突入株洲市。不过,原来用于尾追日军的第四军、第二十军也攻到长沙北郊附近,形成对长沙日军的包围之势。
        正当日军占领长沙、株洲之时,第六战区调动大部队围攻宜昌,策应第九战区长沙方面的战斗即将开始。因此,阿南惟畿急令各师团迅速撤退,限五日内撤到汨罗江一线。
        9月29日,薛岳曾经判断:日军似有先击败第七十四军后北返之企图。10月1日下午4点,日军各师团按阿南指定的路线撤退。薛岳发现日军开始撤退,立即下令开始追击。他下达的追击部署是:暂二军一部、第七十九军主力、第七十四军由南向北追击;第二十六军、第二十军、第四军自东向西截击;第九十九军由西向东截击;第七十二军、第五十八军向平江西北行超越追击;湘鄂边区挺进军鄂南指挥部,在咸宁、蒲圻间截击败退之敌,使其不能乘车回窜,该挺进军第六、第七挺进纵队自东向西截击,使日军不能安全渡过新墙河。薛岳指示刚下达不久,便接到了蒋介石的命令:第九战区应乘敌疲惫,果敢追击,乘机占领岳阳;并积极破坏武岳铁路,分向各路退却敌人沿途袭击、伏击,猛烈打击,使其不能退回原防;并牵制迟滞其向武汉方面转移,以利第三、第五、第六战区之作战。
        各军接到命令后,均遵令实施反击。然而,大都是造造声势,鼓鼓士气而已。真正进行认真追击的还是刚刚到达战场的第六战区增援部队第七十九军和战斗较少力量较完整的第九十九军,他们在追击中,给日军以一定的打击,由于日军撤退迅速,中国军队很少与日军交火。10月5日过汨罗江,8日越过新墙河,恢复会战前态势,双方形成对峙,会战结束。
        在这次会战中,中国方面共出动了三十五个步兵师、七个挺进纵队(相当于步兵师)、六个保安团、一个炮兵旅、三个工兵团,共计37.8万人;日军方面出动步兵四个师团、一个独立旅团、两个支队(加强联队)共计11.5万余人。此外,日军还有一个装甲车联队、一个重炮兵加强联队、两个山炮兵加强联队、三个工程兵联队参战。根据第九战区9月9日到10月8日的统计,中方损失约10万人, 日方损失1.7万余人③。