在广东的酒井隆第23军开始以其第38师团向香港进攻之后，在武汉的敌阿南惟几第11军司令部，于12月10日召开有各师团作战参谋参加的作战会议，传达和研究了11军根据整个形势确定的今后的作战任务，会上阿南特别提出，为防止被动，对中国军队必须始终进行攻势作战。
日军向东南亚及太平洋地区发动进攻的第二天，重庆军事委员会即令各战区展开全面的游击战，以牵制和打击日军。
据此，余汉谋的第7战区，向广州发动进攻，策应香港的英军对日作战。第5、第6、第60军，分别由广西、四川向云南集中，准备进入缅甸，抗击将由缅甸北进之日军。
原在第9战区的欧震之第4军、王耀武之第74军，分别调至广东、广西。
日军的侦察机关，很快即了解到第9战区的部队调动情况，而且已知邹洪之暂编第2军，亦随第4军回广东。
日军驻武汉的第11军、南京的中国派遣军和东京的参谋本部对这两个军的南下，经过株洲与衡阳车站的时间等，都掌握了这一情况。
12月12日，敌11军参谋长木下勇少将，向广州酒井隆的第23军发去电报，探询暂编第2军、第4军去广州后，对那里的战局有何影响。
木下认为，为了策应香港作战，应牵制第9战区的部队南下。
12日夜间，木下根据国民党军在岳阳以南的新墙河沿岸有第20、第58两个军，在汩水沿岸有第37军设防的情况，提出了以第3、第6、第40师团攻向汩水以南地区，以牵制第9战区部队南下的设想。
13日晨，木下与作战主任参谋岛村矩康等人作了具体研究后，当日即得到了阿南的同意，随之向南京的派遣军司令部发去请求批准的电报，并令3个师团进行作战准备。
同时要驻南昌的大贺茂的第34师团、驻九江中山惇的独立混成第14旅团，准备进攻修水以行策应；在江北汉口外围以远的各师团，准备反击国民党军的进攻。
12月15日，日军第11军确定，开始进攻的日期为12月22日前后，作战所需时间预定为两个星期。
其进攻计划为，以第6、第3、第40师团并立，由岳阳以南地区的麻塘、新开塘、筻口一线，徒涉新墙河，围歼第九战区的第20军，然后继续前进至汩水南岸，击溃第37军，作战结束后返回原驻地。
驻扎在武汉周围的第11军是一支战略性的攻击兵团，经常保持约9个师团的兵力，其任务是对江北李宗仁的第5战区、江南薛岳第9战区的部队，进行连续大规模的出击，以达其击溃、牵制国民党军主力的目的。
然而拥有重兵的第5、第9战区，则各有其对日军作战的方法。
第5战区在日军向鄂北进攻时，则以平汉路以西的桐柏山区和汉水以东的大洪山区作依托，进行坚持、固守，机动兵团则部署于樊城、枣阳、桐柏一线以北地区进行反击。
当东路之敌由信阳经桐柏山以东、以北攻向平氏；中路之敌由随县攻向枣阳；西路之敌由钟祥沿汉水东岸攻向樊城或枣阳一带时，第5战区则以在山区的部队进行侧击，迟滞、消耗敌人，一部进入敌占领区进行牵制作战。
当日军已深入至北部地区、兵力已经分散和因补给线延长，不能再继续前进而返回时，第5战区的机动部队即开始反攻，随之进行追击。
此刻坚持在桐柏山的部队则向以西，在大洪山的部队则向以东地区，协同追击兵团侧击和围堵敌人。
日军数次向鄂北进犯，大致都沿着上述3条道路，采用分进合击的战术，攻向枣阳及其以北地区。而第5战区也以上述方法，动员民众破坏道路，进行游击，当敌兵力分散不能再继续前进而返回时，即进行追击、侧击和围堵。
而第9战区则是在日军攻向长沙地区时，主力以粤汉路以东的幕阜山、九岭山区和粤汉路以西的湘江沿岸水网地区作依托，一部利用新墙河、汩水、捞刀河、浏阳河，进行正面层层抗击，并破坏这一带的道路和桥梁。
日军在岳阳以南地区，以几个师团沿粤汉路两侧齐头并进、一部溯湘江向南进攻时，第9战区在新墙河、汩水地区的部队在作抵抗后则向东撤入山区，进行侧击，一部由山区返回敌后的原驻地，进行广泛的游击战。
当日军经层层抵抗而越过新墙河、汩水、捞刀河，进攻至长沙附近，兵力已经分散，补给线随之延长，部队己很疲劳将返回时，第9战区则以机动部队从正面进行反攻和追击。东部山区和西部的湘江沿岸部队，则进行侧击和围堵。
日军几次侵犯长沙，都从湘北这一条走廊前进和后退，而第9战区也都在这一走廊和两侧进行层层抗击和追击与围堵敌人。这次日军仍沿着这一走廊侵犯长沙，结果早已经注定。
12月24日傍晚，日军第11军先头的第6、第40师团的6个步乓联队，到达了新墙河的北岸。
第6师团徒涉过河地点，是由粤汉路铁桥向东至新墙镇。其右翼第45联队在铁桥附近、左翼第23联队在新墙镇对岸，由猛烈的炮火掩护，在24日的傍晚开始徒涉过河投入战斗；位于铁桥、新墙镇之间的中路第13联队，亦于25日晨过河参加作战。
第40师团徒涉地点，在新墙河中游潼溪街以东附近，由西向东依次为步兵第236、第235、第234联队，该师团在24日14时即同时过河发动进攻。
当日夜间，湘北地区下着大雨，能见度极差。敌这5个联队在徒涉过河时，遭到第20军、第58军的猛烈抵抗，龟川良夫的第236联队因紧张慌乱而迷了路。
随后，丰岛房太郎的第3师团亦随第6师团之后，徒涉新墙河。
25日，国军与小鬼子在新墙河以南激战一天，当晚第20军奉命向东南的三江口、关王桥、王家坊山区后撤，58军则向杨林街进行侧击。
过了新墙河的日军经25日一天的战斗后，其第40师团于26日占领了关王桥，第6师团占领了铁路线上的黄沙街及以东的龙凤桥。随之，这3个师团，即按预定计划在雨雪中的泥泞道路上向以南的汩水一线突进。
当晚，第3师团到达了归义，第6师团到达了新市的对岸，第40师团突进至长乐街。因连日雨雪，汩罗江水位增高，流速增大，对岸守军依托工事进行强火力封锁，日军在此受阻。
27日，第3师团的骑兵联队在渡过汩水时，有64匹军马被南岸守军第99师的部队击倒。
当日，薛岳令37军加强防御，阻止敌军渡河，并令杨森的第27集团军进行侧击以牵制敌人，又令37军的140师由金井向白水东南的新开市驰援。该师于当日经英勇奋战，收复了新开市。
但日军第3师团已于27日在归义以西强渡了汩水，第6、第40师团，则在长乐街附近的汩水河上进行架桥。
至12月26日，日军因连日作战尚较顺利；有消息说第9战区由于部分兵力南调，目前长沙守备力量薄弱；日军已于12月25日占领香港。阿南惟几根据以上情况准备继续南进，攻占长沙，给国民党军以更大的威胁。
但其参谋们认为本次作战是策应香港方面的军事行动，此时香港已被占领，对再进攻长沙应取慎重态度，然而阿南仍然决定：渡过汩水，继续南进，攻占长沙。
随后第11军司令部向南京派遣军发去了进攻长沙的请示电报，就在等待中国派遣军总司令部批复的时候，阿南突然接到空中侦察的报告：汩水以南的守军，正向长沙退却。
当下阿南惟几也不等待中国派遣军总司令部的批复了，直接决定已渡过汩水的第3师团向长沙追击。
只到28日至29日下午，11军任未收到南京派遣军关于进攻长沙的批复。阿南遂于29日的傍晚，独自决定以3个师团向长沙追击。
然而一直打到1月5日，日军依旧没有像阿南惟几预计的那样攻克长沙，反倒是被第九战区的反击打的损兵折将，死伤万余人，不得已的情况下只能撤兵。
长沙保卫战结束后，重庆军委会决定，对指挥该作战有功的李玉堂将军升任为第27集团军副总司令；升任预备第10师师长方先觉将军为第10军军长；团长孙明瑾升任为预备第10师师长；团长葛先才升任为预备第10师副师长。
国军在长沙作战的胜利，与此时日军以总共10个师团进攻英军属地马来亚，进犯美军占领地菲律宾、关岛和从越南进入泰国、缅甸，形成明显的对照。
这次胜利，使全国军民更加坚定了抗战必胜的信心。大后方不少城市的民众，为此而举行了盛大的庆祝活动。为了慰问在长沙地区浴血奋战的将士，后方各界人士还自动捐款达250万元以及各种物品转送前方。
在国际上，为庆祝此次胜利，美、英等国政府专门向我国发来了祝捷的电报。第二次世界大战中的中国战场，至此就更加显示出其重要地位。
(本章完)