由于连日雨雪不断，导致河水暴涨，加上第9战区中国军民的破坏，通往长沙之路已完全不能利用，而只能在原有公路东面的丘陵地带用原木铺设新路。第11军直属工兵部队一部调到东南亚去了，另一部分正在宜昌帮着第13师团修城墙。会战开始后，能拿出来的直属工兵只有两个中队。加上日军这次作战行动仓促，不但携带的弹药量有限，挽马运输的野战重炮由于路面难行压根就没调过来。阿南和主张积极进攻长沙的第3师团长丰岛房太郎都忽略了这个问题，后者的算盘是：渡过捞刀河和浏阳河后，顶多三天就能打下长沙。渡过汨罗江后，第3师团反超第6、第40师团，在向长沙追击时，一线部队已经喊出“只有我第一个到长沙”的口号。问题是，到了长沙城下能不能打进去呢？
日本人认为：能。
好，那就试试吧。
在阿南12月26日下达长沙攻略命令这一天，薛岳决定留在长沙。不过，长官司令部大部分人已迁到后方的耒阳。带队的还是参谋长吴逸志。长官部的人留在长沙的，除了薛岳外，还有参谋处长赵子立以及相关参谋。
薛岳没走，是死战长沙的信号。
薛岳之所以如此，首先是因为蒋介石来了封电报，说这一战是太平洋战争爆发后关系到国际观瞻之战；其次是因为第二次长沙会战之败（薛岳虽然不承认，但心里明白），这是雪耻的机会，而且对手是同一个人：阿南惟几。况且这次机会也好，相比于第二次长沙会战，日军只出动了三个师团，在洞庭湖至湘江水路这边没人马出现，整个湘江西岸是寂静的。也就是说日军攻到长沙后，都没足够的兵力攻取可以俯击长沙的岳麓山。
再说日本人那边。
第3师团率先向长沙而来时，第40师团正奉命攻击金井附近的中国军队，第6师团则在围攻第37军罗奇第95师。就在这时候，阿南的命令到了，要第6师团主力继续攻击当面之敌，同时分出一部去协助第3师团打长沙。第6师团长神田接到这个命令后好像遭遇“晴天霹雳”，这时候才想起第3师团。他定睛那么一看：“呀，人呢？”
本来应该向一侧迂回帮助第6师团围歼罗奇部队的第3师团早就上路径直往长沙而去了。神田愤愤然，日本防卫厅战史室编撰的《长沙作战》里有这样的描述：“当时第3、6师团互相存在着强烈的争功思想，谁也不愿意甘拜下风。”
压了压火后，神田命令师团平冈力第45联队为先遣队，向长沙追击。
第3师团腿脚还真麻利。12月31日下午，丰岛指挥部队已渡浏阳河，随即做好1942年元旦攻打长沙城的准备。由于元旦将至，从师团长丰岛到手下的几个联队（第3师团的步兵并非全员参加，只出动了石井信第18联队的两个大队、的野宪三郎第68联队的两个大队以及第6联队第2大队，以加藤素一为大队长的大队由师团直属）都有所谓的“无限感慨”之意，鬼子们则不知死活地嚷嚷着在长沙城里过新年。
日军逼近捞刀河时，薛岳才把指挥部从长沙城转移到湘江西岸岳麓山爱晚亭附近的天然防空洞，指定李玉堂率第10军死守长沙。第二次长沙会战中，李玉堂第10军军部被日军偷袭，部队也被击溃，遭到薛岳的训斥，在南岳军事会议上，被撤了军长一职。军委会本计划叫钟彬出任新军长，但钟跟李关系上佳，拖着没来赴任。这时候，日军又再打长沙，薛岳只好保举李代理军长，带着第10军守长沙。但李玉堂一时不买账，蒋介石听说后，一个电话打过来。
蒋介石：“你是李玉堂吗？
李玉堂：“报告委座，是的！”
蒋介石：“你是黄埔1期的吧？”
李玉堂：“报告校长，是的。”
蒋介石：“那好了，长沙交给你了。”
蒋介石挂了电话。
长沙西城下就是湘江，湘江对面是标高将近三百米的岳麓山，是可以覆盖长沙的最佳炮兵阵地，北城、东城外不远处就是浏阳河，只有南城外没有河道。10军奉命守卫长沙后，李玉堂带人对城内外防线进行了加固，构筑了以地堡、交通壕、散兵坑为依托的半圆形阵地，在城内，于主要路口设置了铁丝网和路障，街道两边的建筑物全部开枪眼。此外，湘江水路这边，长沙以北、长沙以南河段尽皆封锁。
忙活完了后，李玉堂发现兵力不足。
第10军辖三个师：周庆祥第3师、方先觉预备第10师和朱岳第190师。由于第二次长沙会战刚刚结束，被击溃的第10军损失大半，还没来得及补充兵力。其实，就算第10军是全额兵力参战，也不富余。因为至少得有一个师放在湘江西岸的岳麓山（薛岳已下命令）。这样的话，放在东岸城区的就只有两个师了。李玉堂的安排是：方先觉预10师在岳麓山，此时军战力最强的周庆祥第3师控制在城东（预料日军主攻这一面），朱岳第190师一部占领城垣阵地，主力控制南北郊区要点。捉襟见肘是必然的，连预备队都没有。可李玉堂又深知薛岳的性格，直接申请回调预10师，必被驳回，而且岳麓山也确实需要部队；不申请吧，日军马上就过来了，如果守不住长沙，最后吃亏的还是自己。
第10军军部设在城内电灯公司，就在李玉堂如热锅上的蚂蚁时，得到一个消息：彭位仁第73军作为驰援之一部，先头部队在12月31日傍晚已到岳麓山。两天两夜急行军175公里，该部以神速抵达长沙，是后来攻防战取胜的重要原因之一。李玉堂的参谋长叫蔡雨时，他对李玉堂说：“你马上联系方先觉，如果他同意，咱就这样办，把他调过来！”
确实需要征求方先觉同意，虽然他是李玉堂的部下，但留一个师在岳麓山是薛岳的命令，如果胆子小点，是不敢擅自挪动阵地的。蔡雨时给方先觉打电话，说：“方师长，友军已先敌一天到达，想必你已经知道，我和军长研究了，还是让你部过江，同意不？”
方先觉说：“给我下命令，我就过江。”
蔡雨时说：“军长命令你即刻过江！岳麓山阵地当由友军第73军一部驻防，事宜你就不用管了，由军长联系。”
就这样，方先觉在31日傍晚带着部队开始渡湘江。人马渡到一半时，第10军军部电话响了，李玉堂和蔡雨时互相看了看，李示意蔡去接。蔡雨时颤抖了一下，随后拿起电话。
果然是薛岳：“预10师怎么过江了？什么情况？”
蔡雨时下意识地立正，大声说：“报告长官，友军第73军先期抵达，可接岳麓山阵地，预10师回调，长沙可确保；否则，我长沙守军正面太宽，兵力……”
薛岳沉默了一会儿，说：“小心你的脑袋！”
蔡雨时放下电话，听到对话的李玉堂说：“应该没事了，他说小心你的脑袋，差不多就是认同这个调动了。”
方先觉预10师过来了，李玉堂原计划，其一部接替北边小吴门第190师一个营控制的阵地，剩余的作为军的预备队。方先觉坚持顶在一线，说：“不是卑职争功，当下情势，三个师都顶在一线，也不富余。第73军已经过来，可跟薛长官协调，用他们做预备队。”
李玉堂盯着地图，发现长沙太像口袋了，没有河道相临的城南就是入口，而这边防守实在薄弱。于是改变部署，叫预10师立即在城南占领阵地。后来证明这是关键的一招。这样一来，长沙的城防态势是：城北是朱岳第190师，城东是周庆祥第3师，城南是方先觉预10师，军内没留预备队。战斗打响前，李玉堂对三个师长的训话是：“我们军是‘泰山军’（第10军代号“泰山”），以前的事就不说了，但此番要对得起‘泰山’二字，能不能坚守如磐？拜托诸位了！”
在岳麓山爱晚亭防空洞，薛岳跟赵子立对坐，一根接一根抽烟。
第9战区炮兵指挥官王若卿（老资格，陈诚在保定军校的同学）跑来说，南门外妙高峰上的塔，在日军进攻时容易成为炮兵的坐标，建议将其炸掉。薛岳当即批准。调往广东的一个美式重炮团和两个迫击炮连在这时候已回防到位，进入岳麓山阵地。此外，第10军的炮兵部队也上了山。加上山上原有的一个炮兵团，如此一来，整个岳麓山就编织成了密集的炮兵火力。
蒋介石注视着长沙。
关系国际观瞻这种事是他最看重的。在太平洋战争刚爆发的背景下，他也确实需要尽全力打个胜仗给盟国看。而且，就在1942年元旦，美、英、苏、中为首的26个国家在华盛顿签署和发表了联合国家宣言（在文件的排序上，四大国领衔在前面，其余22国按国名的英文字母顺序依次排列），表示将共同战败德、意、日，在三国无条件投降前，决不单独与之和谈。在罗斯福总统的支持下，中国跻身四强之列。在这个关口，第三次长沙会战，还真是关系到国际观瞻的一战。
蒋介石频繁地给薛岳去电报，搞得后者很烦。为了这次会战，他已经把整个战区能调动的人马都调动起来了。
在12月31日这一天，薛岳向手下的集团军总司令罗卓英、杨森、王陵基和战区直属部队的部队长发出如下电文：“此次作战对国家前途和国际政局之关系至关重要，薛岳以必死、必胜的信念，为把握战机，歼灭敌人，特严令以下三项决定，希全军执行之：一、各集团军总司令、军、师长要严格掌握部队，亲临前线，力图捕捉战机，歼灭敌人；二、薛岳如果战死，应立即由罗副司令长官代行职务，按预定计划歼灭敌人，集团军总司令、军、师、团、营、连等，如有战死者，即有副主官或经历较深的主任代行其职务；三、各集团军总司令、军、师、团、营、连等，如有作战不力，或贻误战机者，立即按照革命军人连坐法处，严惩不贷！”
薛岳还下了一道令，守备长沙的李玉堂第10军即使是重伤员亦不准渡江，城西湘江岸边所有船只由司令长官部控制，并在湘江西岸设立机枪点，任何临阵脱逃意图渡江者，杀无赦。
得到这个命令后，第10军参谋长蔡雨时跟李玉堂说：“三面被围，背水一战，真像1937年的南京。不同的是，这次我们外围部队多，只要能顶上四五天，形势就会发生变化。据情报，日军此次进攻仓促，后防补给线没建起来，攻过来的敌军只有山炮，没携带野战重炮。”
李玉堂说：“如果抗战进行到现在，还出现南京保卫战那样的场面，那我们这些军人就太失败了！什么都不要说了，准备打吧！”
1942年1月1日拂晓，第3师团从北、东、南三面包围了长沙。
上午十一点，丰岛师团司令部进驻长沙城东南五公里之李家冲。兵临城下的第3师团的士兵，大多还陷在秋天的回忆中。第二次长沙会战，第13师团早渊支队一度攻入长沙，故而当渡浏阳河，看到飞机投下“占领长沙”的布标后，这些来自名古屋一带的鬼子振臂欢呼，好像他们已经占领了长沙似的。
日军攻城在即。
第10军第190师作战科长黄钟回忆：“守军自上至下注意力都集中于东门与北门。上午九时许，东南角赤岗冲突然杀声震谷……”率先向东南角三公里外高地发起进攻的是第3师团石井信第18联队。不过，城北和城东都不是日军的主攻方向。预10师政治部科长杨正华认为，日军越过捞刀河和浏阳河后，主力之所以绕过东门而攻南门，“可能是欺我预备师为薄弱的一环”。其实，丰岛定南门为主攻方向，完全因为地形使然，他是准备歼灭第10军的，所以上来就封住向南突围的出口。
问题是，第10军压根就没想过突围这件事。
先看下一下守卫城南的预备第10师师长方先觉的经历。
方先觉，字子珊，1905年出生于安徽萧县（民国时属江苏），后考入上海法政大学法律系，做律师是他最大的理想。但当时北伐声势浩大，青年人都心向革命，黄埔军校1期生王仲廉在上海秘密招生，方先觉以此契机从戎，考入军校3期。进入部队后，方先觉的第一个上级是卫立煌，其间辗转了几个部队，1933年以营长身份参加长城抗战，在南天门之役中受伤。1936年，方先觉从中央军校高等教育班第4期毕业，进入李玉堂第3师任补充团团长。方先觉最看重平时的训练，更有一套办法，所以他的部队虽是补充团，训练成绩却是全师第一，因此受到李玉堂重视。抗战爆发，跟很多将校一样，方先觉也随部队开往淞沪，后又参加徐州会战、武汉会战，以副旅长身份受伤。伤愈后，正逢第3战区以浙江保安队和福建子弟为基干组建预备第10师，李玉堂推荐方先觉出任副师长，后参加策应攻打南昌之役。参加冬季攻势时，该师在皖境失利，师长被革职，方先觉由此接任。到1940年春，预10师转入李玉堂第10军。在方先觉训练下，预10师之战力，此时虽排周庆祥第3师之下，但却已超过朱岳第190师。不过，在第二次长沙会战中，在金井，预10师遭日军重创，方先觉受记过处分。所以这一仗，无论是对李玉堂来说，还是对方先觉来说，都不能失败。也可以这样说，后来第10军战力尤强，衡阳战把日本人打成那样，其最初之崛起，是知耻而后勇，完全是在华山一条路下杀出来的。
方先觉将预10师做三线配备：
张越群（黄埔军校6期，安徽桐城人）第29团在金盆岭到湘江边猴子石为第一线阵地；葛先才（黄埔军校4期，湖北汉川人）第30团以冬瓜山、修械所为核心，组成第二线阵地；陈希尧第28团控制城垣阵地，左与城东第3师连接，右至湘江边，兼做师预备队。在这里说一下，很多关于第三次长沙会战的文字称，第10军首席悍将葛先才时任第28团团长，这是不准确的。葛做过第28团团长，但那是第二次长沙会战时。第三次长沙会战开始前，第30团团长田琳因前一战丢失阵地而被撤职，葛先才遂被调任第30团团长，第28团由陈希尧接任团长。
第3师团石井联队1月1日凌晨对城东南角发起进攻时，渡江到城南的预10师进入阵地没几个小时。眼看刚刚进入阵地的预10师疲于应对，的野宪三郎第68联队作为主攻城南的部队，不等其兵力集合完毕，即猛攻黄土岭。按日本人的说法：的野联队第2大队长横田庄三郎“意气冲天，尾追败敌”。看上去，鬼子们是来劲了，但是别着急，很快他们就会吃到苦头。
鬼头三良第1大队随后赶到城南，加入进攻中。
由于预10师进入阵地时间仓促，一时间城南风声鹤唳。
在危急时刻，方先觉叫来政治部科长杨正华，说：“督战队的督战任务必须认真执行，擅自后退者，就地枪决！”在一个师里，负责督战的是政治部。此时预10师政治部主任和副主任恰巧都没在军中，于是重任落在了杨科长肩上。
但接战仅两个多小时，张越群第29团扼守的第一线就已崩溃。方先觉给他打电话，已经联系不上了。没多久，张刚潜行回到南门内师部，先在杨正华那里落脚，因为不敢直接见方先觉。
方先觉心急如焚，对杨正华说：“鬼子来得太快，攻得又太猛，张越群恐怕抵挡不住了。”
杨正华趁机说：“张团长已来师部，他表示很惭愧，没能完成任务，对不起师长，听候处分。”
大约是因为体谅部队进入阵地的时间太晚，方先觉没处分张越群。由于一线两个小时就崩溃，葛先才第30团扼守的二线马上就将接战。但就在这个时候，该团有个营长跑来师部，说向师长请示问题。方先觉一句话也没说，叫那个营长到外面等着，随后下令将其枪毙。杨正华目瞪口呆。杨来政治部时间不长，跟方打的交道也不多，但之前有人告诉他：军长面目和善，但治军极严。到今天，他终于领教了，后来在回忆中仍心有余悸地说：“我不禁为之毛骨悚然，战时军令确实巍然如山啊！”
会战结束后，有一次，杨正华问方先觉：“为什么不问问那名营长回来的缘由，就直接枪毙了？”
方先觉说：“大敌当前，鬼子马上冲到二线，他跑回来请示问题？没有问题可请示！以向上级请示问题为由逃离一线，是一些部队长惯用的伎俩！你作为督战官，要切记！”
尽管如此，杨正华似乎还是想不通：万一那名营长真的有问题呢？
方先觉处决营长后，给第30团团长葛先才打电话，说：“艺圃（葛先才字）！现在看你的了，我全力支持你！第29团立即收容整理，统归你指挥，第28团随时可以调用，你一定要顶住二线阵地！”
葛先才说：“师长放心，我不会给您在军长和长官面前丢脸。”
方先觉放下电话，靠在桌子上，他跟薛岳说能守两天。这天数，只能从葛先才的二线阵地上找回来。
葛先才，1904生，湖北汉川人，黄埔4期生，完全靠军功晋级，从排长干到团长，一路血拼过来的。葛先才率部扼控的长沙南城二线阵地，以修械所和冬瓜山为核心，它们位于一线阵地金盆岭和南门外妙高峰之间。修械所东南是黄土岭，黄土岭以北是白沙岭，均由第30师的部队扼控。
在二线四个主阵地，葛先才率部与日军激战五个多小时，由于日军有飞机助战，火力完全压制住葛团，后者伤亡巨大。葛先才的位置在核心阵地修械所。又一次打退日军进攻后，也临近中午了。他决定改变打法：以攻为守。
葛先才给城垣上的第28团长陈希尧打电话，说：“老陈，本团决定采取攻势，请你团对我进行火力支持！”
陈希尧说：“老葛！你要想清楚了，攻出去行吗？”
葛先才说：“放心吧，必须先把鬼子的气势压住！否则南门就危险了。”
葛先才又给方先觉打电话，说明了战况：“就算师长给我派援兵来，也弥补不了不断伤亡的数字。现在还有六个小时才到晚上，就算今天能闯过这一关，明天还有血战，能不能支持到合围部队过来，实在不好说。以攻为守才能喘口气，稳定住城南的局面。接下来再重新调配兵力。”
方先觉说：“你说的我都明白，但敌势太强，如果出击不成，反而会加重危急，军长恐怕不会同意！”
葛先才说：“你报告军长，我不习惯被动挨打，蛮劲上来了！师长现在你就把南门关闭堵死，在城墙上多准备手榴弹。只要敌人不能从南门打进来，我师就没责任。万一30团攻击受挫，也不会白死，鬼子也要拿命来。我现在立即出击！”
方先觉说：“先才！先才！”
葛先才挂了电话。
这时候，队伍已经在阵地上集合号了。
卫士韩在友给了葛先才一支德国造的20响连发木壳枪，随后把一个装满子弹的弹夹塞进葛右边的口袋，又往左边的口袋里塞了几十发子弹。几秒钟后，韩在友又把葛先才右边口袋的弹夹掏出来，放到了左边的口袋。
葛先才说：“算你聪明！”
韩在友低头笑了一下。右手持枪，弹夹放在左边口袋，自然换弹夹时就快了。
葛先才随即命令迫击炮连做好在冲锋号响起时进行炮火掩护的准备。
葛先才又跟面前的战士们说：“预10师从建立到现在，还没特别的荣誉，如果我们想要的话，那就从现在——1942年1月1日开始，从30团开始！”
战士们疾呼：“杀！”
葛先才身先士卒。
卫士韩在友从葛先才身边走到他的前面。多年后，葛先才回忆：“我明白他的心意，好像敌弹穿过他的胸膛，就不会伤到我。再则，不让我超越到他的前面。感叹一声，意在不言中。”
后来，韩在友战死于衡阳会战。
只说葛先才，叫司号手准备。在随后壮勇的号角声中，葛先才率部冲下修械所高地。
枪法精准的韩在友，持双枪奔在前面。葛先才紧随其后。日军没想到守军会主动攻出来，一时间措手不及，扔下近百条尸体，余部一口气往南退了两千多米。这冲杀的一路，卫士韩在友始终顶在葛先才的前面。
葛先才率部追至七百多米时，停止了前进。
因为上午的时候，中日两军胶着太近，岳麓山的重炮一度没敢轰击，现在两军拉开军力，正是炮击的最好时机。指挥官王若卿见到对岸这个场面后，不失时机地下令猛击，日军顿时人仰马翻。
在岳麓山观战的薛岳打电话给李玉堂，问：“从南门外出击的，是哪一个部队？”
李玉堂答：“预10师葛先才全团。”
薛岳说：“攻得好！攻得好！葛团长了不起。”
后来，回忆起这次出击，葛先才说：“战场上各级指挥官务须根据战况的演变，精打细算，权衡得失，有判断，有决心，有处置，有行动，有置之死地而后生的精神，这样才能稳定战局，转危为安，取得最后的胜利。”
元旦午后，日本第11军参谋长木下勇乘飞机从岳阳飞到长沙上空视察战局（由此可以看出来，在1942年，日军仍牢牢掌握着制空权）。木下坐着飞机在长沙上空转悠了一圈儿，得出的结论是：城南和城东南，双方士兵都陷入激战，城北战事稍平。第3师团想在元旦这一天攻占长沙似乎只是个理想，岳麓山上中国军队的炮火太猛烈了。
下午时，想进长沙过元旦的第3师团长丰岛把师团司令部推进到距长沙东南两公里外的吉祥坡，胆子也确实肥了点。在吉祥坡，丰岛跟直属于他的爱将第6联队第2大队长加藤素一有这样的对话。
加藤：“城南敌军反击猛烈，依现在的情势看，入夜后攻占长沙似有些困难。”
丰岛沉吟了片刻，说：“梦想还是要有的。”
在此之前，丰岛甚至把攻入长沙后各部的扫荡区域都列好了。
中国军队那边，黄昏时，薛岳把电话打了过来，问方先觉：“你能守几天？”
方先觉说：“一个星期。”
薛岳说：“怎么个守法？”
方先觉：“第一线守两天，第二线守三天，第三线守两天。”
薛岳说：“好！”
下午的时候，南城战局稳定。
一轮残阳缓缓落下岳麓山。
就在傍晚时分，被葛先才打出二里地的的野联队发起了反击。
在修械所，葛先才率部再次与的野宪三郎的这股日军陷入厮杀。你来我往，双方一共进行了11次逆袭，葛先才这边6次，日军那边5次。这里就成为整个第三次长沙会战战斗最激烈的地方。打到天完全黑下来时，葛团伤亡已近三分之二。李玉堂把周庆祥第3师一个营拨过来，归方指挥。但方先觉没使用这个营，而是从城垣陈希尧第28团调出一个营，交给葛先才。
入夜后，一个日军小队趁夜色掩护，顺着江边钻隙突入，然后东折潜入修械所后身妙高峰下的民房。方先觉立即给葛先才打电话，叫他别管身后，该股日军自有陈希尧第28团解决。陈希尧派一部杀出城，残余的鬼子固守待援。方先觉命令火攻，最终将这股日军全歼。为避免被日军利用，方先觉下令把峰下街市全部焚烧。
一时间，城南大火熊熊。
但当天晚上，日军后续部队还是占领了妙高峰，并摸黑在上面设立了炮兵观测所；另一部在妙高峰以西湘江边的西灵官渡钻隙潜入，企图直攻南门。
鉴于情况危急，薛岳一边叫王若卿的炮兵把对方观测所打掉，一边通知已经到岳麓山的第73军军长彭位仁，叫他派出一个师渡过湘江，加强城南的兵力。彭派出韩浚（黄埔军校1期，湖北新洲人）第77师，后者奉命去见薛岳，两人之前没见过。
韩浚进了爱晚亭边的防空洞。
薛岳起身说：“啊，韩浚师长吗？你坐下！”
韩浚大气儿不敢出地坐下。
薛岳说：“这个仗打得好狠，我想派你这个师直接参加守城，相信你一定能完成这个任务。”
韩浚说：“部队已在渡河点准备。长官，到长沙后，我是否归第10军指挥？”
韩浚和李玉堂是黄埔1期的同学。
薛岳说：“不，你直接归我指挥。你要做好充分准备，敌人这次目的就是占领长沙。我们一定要全力守住。现在南门外打得很激烈，调你这个师去增援，是因为你们战斗力强，士气高……”
后来，韩浚回忆：“薛长官过去不认识我，又听说他是个很骄傲的人，为什么对我格外客气？他使用的是激将法。”
在当时，韩浚想的是，像薛岳这样大家都很怕的人，对他这样看重，不打胜仗，决不见长官，于是说：“全力以赴，打好这一仗，马上渡河！”
薛岳点了点头，说：“好，你可以走了。”
在湘江西岸渡河点，韩浚看到黑压压的部队，紧接着，他用最快的速度传达了命令，并跟三个团的部队长讲话，主要说了两点，一是司令长官之重视第77师，二是长沙大战之重要。最后，说：“长沙是湖南省会，第73军是湘军，我们师的弟兄差不多都是湖南人，更要负起死战长沙的责任！”
左九成任团长的一个团率先渡过湘江，立即看到李玉堂派来的联络参谋，后者说：“快跟我到南门外，接替预10师防务！”
左团长一皱眉：“我们师长说了，全师归薛长官直接指挥，再者说，没有师长的命令，怎么能上来就听你们的调遣？”
参谋说：“你说得很对，但现在情况紧急，耽误了时间，后果不堪设想。我们预10师伤亡已经很大了，方先觉师长已把参谋、副官、书记、文书、伙夫都组织起来顶到一线，如果你们不马上增援，城外二线阵地丢了的话，长沙就难保了。希望你们顾全大局，立即到城南！”
左九成听后，又想了片刻，带着部队跑步向城南而去。
韩浚带着两个主力团渡过湘江，将部队集结在东岸沿江一带，到了第10军军部所在地电灯公司，见李玉堂正在反复看一把葛先才团刚刚缴获的日本战刀，同时跟参谋长蔡雨时说着什么。
韩浚敬了个礼，说：“第73军第77师师长韩浚奉薛长官之命前来增援城防。”
李玉堂似乎没在意，看了一眼，点了下头，继续跟蔡说话。韩浚就有些受不了：虽然你是军长，我是师长，但都是黄埔1期的，架子从何而来？于是说：“既然没什么事，我走了！”
李玉堂听到这儿，慌忙站起身，说：“韩师长，你跟我的参谋长谈谈吧。”
韩浚没接茬儿，扭头而去。蔡雨时慌忙追出来，边走边介绍情况。没人知道屋里的李玉堂在想什么。
韩浚来到城南，见到左九成，后者说明情况。韩说：“你没按指挥系统进行行动是错误的。但就战场危情来看，如果你不增援南门，更是错误的！你做得对。”
左九成说：“听说预10师的一线阵地只守了几个小时就伤亡殆尽，我这一个团……”
韩浚说：“我明白你的意思，想叫全师接替友军的城防，这样你的责任还小些，但如果调动全师，就需要薛长官的命令了。我现在就联系长官。但你一定要把城防接下来，我再给你一个加强营，城外妙高峰已失，冬瓜山、黄土岭正陷入反复争夺，江边灵官渡有枪声，越来越近了，看样子鬼子顺着江边往南城来了，闹不好今晚有巷战。我把团里的所有机枪都集中起来，充分利用手榴弹！”
方先觉这时候带着两个卫兵匆匆跑来，说：“是77师的韩师长吧？！我是预10师师长方先觉，军校3期的，知兄是1期的学长，此番带兵增援，实在是感谢！现在有敌寇从灵官渡突入，贵部只需协助我师将城垣的鬼子扫灭即可，至于城外阵地的争夺，我师还有最后的力量，暂不需你们顶上。”
这出乎韩浚的意料。
在方先觉要求下，韩浚这个师的主力控制在沿江，充当预备队。
身边的政治部科长杨正华问方先觉：“怎么不用第77师？”
方先觉说：“仗易打，账难算。仗打胜了，必然说是友军援助的功劳；打输了，又可能说我们不爱惜友军，指挥有偏心。不到最后一刻，不使用他们。”对周庆祥那边拨过来的一个营，方先觉也没有立即使用，葛先才对方先觉的评价是：“师长是具有指挥道德的人。不到最后，绝不使用友军支援的部队。”
就这样，元旦夜，在第77师一个团的协助下，方先觉亲自指挥部队，把由灵官渡冲进城垣地带的一个日军中队歼灭大半，其残部退至妙高峰，跟那里的日军会合。
深夜时，为在天亮前攻占长沙，丰岛把加藤大队派入攻击行列。这个大队来自第6联队，自淞沪会战以来无役不与，作战经验十分丰富，而且最擅长的是夜战。加藤跟丰岛都是山口县人，两个人年龄虽然差得多，但私下里关系非常好。午夜时，加藤带着副官和两个中队出动，意图从长沙东南角突入。
冲锋时，加藤把大队本部放在了队伍最前边。这属于亡命攻击。
就这样，他们攻占了城东南制高点白沙岭，随后破解多条战壕和地堡，进而突击到长沙城下东南角。但途中遭岳麓山炮火的猛击，大队本部和后面的两个中队完全被炮火阻隔。顶在最前面的大队本部，在葛先才第30团和第3师一部的联手阻击下，伤亡不断加大，加藤身边除副官和一个军曹、一个伍长外，就剩下十多个士兵了。2月2日凌晨两点，困在东南角的加藤，被第10军搜索营的冲锋枪射中，肚子给打穿了。
太平洋战争爆发后第三天，美国往中国入援了第一批800支“汤姆逊”冲锋枪。在此之前，因租案法案，中国已开始得到“汤姆逊”（以前亦有少量仿制），由于数量有限，在部队里，一般只配备给士官以上部队长或搜索营的士兵。这批当时战场上最先进的步兵武器，12月下旬才运抵广西全州，在日军合围长沙前一刻，分配给第10军300支运进城。
接下来的战斗中，包括加藤在内的大队本部的十几名日军，基本上都被军部搜索营的“汤姆逊”射杀。李玉堂交给搜索营的任务是，满阵地来回跑，专拿冲锋枪打鬼子指挥官。就这样，堵住了加藤素一。加藤送命前，叫伍长回去报信。报什么信呢？说没法在长沙城里过元旦了？那名伍长还真就侥幸摸黑跑掉了。由于受到岳麓山炮火猛击，加藤大队本部后面的那两个中队也伤亡殆尽。
只说逃脱的伍长，一口气跑回师团司令部，向丰岛报告：“大队长身陷重围！”
丰岛睁大眼睛，喊了一嗓子：“啊？救出大队长！”
紧接着，加藤大队剩下的两个中队紧急出动，在“救出大队长”的呼号中，又被打了回来。
与此同时，搜索营的士兵发现加藤的尸体和他的领章，一个少佐大队长，立即搜身上的口袋，还真发现一张纸，上面记有日军的作战计划和所剩弹药数。
在岳麓山上，拿到这张纸的薛岳大喜，一拍桌子，说：“敌寇之底细，已被我所知。虽仅一张薄纸，但比万挺机枪还重啊！二十六年（即1937年）‘八一三’事变，第一个登陆吴淞的就是今日长沙城下的敌寇，到今年他们已在华作恶近五年，此番必予以重击而后快！”
薛岳下令，明晨集齐岳麓山所有火炮，狠打鬼子第3师团。
经过一天一夜鏖战，到1月2日晨，经过短暂的寂静，上午八点过，长沙全线又陷入激战。打到下午两点，城南冬瓜山、城北开福寺、城东袁家岭，三要点被日军攻占。周庆祥第3师已对袁家岭发起逆袭。城北朱岳那边，开福寺没反攻下来。在城南，方先觉命令葛先才重夺冬瓜山。在岳麓山重炮的协助下，冬瓜山和袁家岭随之复得。战前，炮兵部队就已把长沙周围的地形进行了精确测量，开战后又跟各个方向的守军建立专线联系：“只要有请求，不到两分钟，便能听到炮声。”第三次长沙会战中，步炮协同确实做得极好。
上午十点，日机轰炸了岳麓山和长沙市区。
对日军来说，虽然打长沙只进行到第二天，但第3师团的步机枪子弹就已经成问题了，另外师团的炮兵只过来迫击炮、平射炮和少量山炮，野战重炮没带过来。再加上单师团突击，经过一顿激战后，傍晚时，第3师团伤亡已超过八百人。一天下来就伤亡如此，对日军来说已是个不小的数字了。
这时候第6师团到哪儿了？最先往长沙而来的平冈力联队刚到达浏阳河渡口。
下午两点，丰岛给石井、的野两联队长下令，以城区为目标进行白刃攻击。
的野联队依旧在城南，石井信联队仍在城东。后者参加过第二次长沙会战，当时在永安与第74军廖龄奇、张灵甫部激战多日。在石井指挥下，这一面的日军对城东周庆祥第3师扼守的阵地发起敢死进攻，两军反复争夺的袁家山一线杀声震天。相对来说，的野联队在南面的进攻更受罪，因为他们完全暴露在岳麓山炮口下，也就是说他们一边向前冲锋一边还得提防侧翼的炮弹。的野将手下的两个大队分置左右，鬼头大队在右，横田大队在左，后者距岳麓山最近，只隔着一条湘江，所以横田以一个中队警备湘江。
占领妙高峰的日军收容了由灵官渡突入南城下而被打回来的日军残部，在整顿兵力后再次向陈希尧第28团扼守的南门发起突击。打到这时候，南门外，中日两军陷入夹心饼干般的态势。由于这里明暗碉堡比北门、东门更密集，日军迫击炮和平射炮攻击效果不明显，于是他们开始跳跃式进攻。
1月2日傍晚，岳麓山上的炮火稍微轻了一些，但有数百名士兵乘坐小船如离弦之箭一般向东岸袭来，依旧是第73军的部队。横田虽在江边放了一个中队，但终是难以抵当三四倍中国军队的攻击，一时间阵脚打乱，最后这个中队全部被歼。
晚上时，密切关注着长沙战事的蒋介石给前线将领发来一份电报：
长沙薛长官、李军长玉堂、周师长庆祥、朱师长岳、方师长先觉，并转全体官兵均鉴：我第10军官兵两日以来，坚守阵地，奋勇歼敌，至甚嘉慰。此次长沙会战之成败，全视我第10军之能否长期固守长沙，以待友军围歼敌人。此种光荣重大任务，全国军民均瞩目于我第10军之能否完成，亦即我第10军全体官兵成功成仁之良机。敌人悬军深入，后方断绝。同时我主力正向敌人四面围攻。我第10军如能抱定与长沙共存亡之决心，必能摧破强敌，获得无上光荣。望激励所属，坚强不拔，忍耐鏖战，时时争取最后五分钟，完成使命，无负本委员长及国人所期为要。
阿南惟几那边也给丰岛发来电报，询问攻击战况。后者回电暧昧。阿南见第3师团进攻长沙没有根本性进展，只好把围攻第37军的第6师团主力调往长沙城北，一部协助第3师团进攻城东。
第6师团长神田正种似笑非笑。
1月3日拂晓，神田第6师团友成敏第13联队和滨之上俊成第23联队进入长沙城东北一线，平冈联队仍控制浏阳河渡口，护住师团的身后。神田随即下令夺取东北角制高点陈家山。第23联队一个中队急袭了陈家山，朱岳第190师一部被打散。该山位于城北小吴门和城东兴汉门之间，夺取该山后，一是可以消除守军侧击，二是可使第3师团和第6师团连成一片。事实上，这座小山刚刚被第190师的一个团从第3师团第18联队手里夺回来，现在又丢了。
陈家山失守后，李玉堂电话打到朱岳那里：“陈家山呢？！”
一夜没睡的朱岳正闭着眼，刚想迷瞪一会儿，听到军长的询问，说：“在我军手里啊，昨天……”
李玉堂：“丢了！你去查！”
朱岳大惊，这时候有人来报，阵地果然第二次陷落，于是朱岳拎着手枪组织部队再去逆袭。
第6师团加入攻击后，第10军压力陡然增加，城垣小吴门、浏阳门、兴汉门、南门口都遭到炮击。除李玉堂和参谋长蔡雨时仍泰山般稳坐电灯公司军部外，其他部队长都顶到了一线：方先觉在南门口督战；朱岳在汉兴门督战，周庆祥在天心阁（长沙东南角，城内制高点）督战。城东一度险情频出。周庆祥派人带多挺马克沁重机枪，封锁了城外识字岭隘路，东门险情稍解。
攻打北门的第6师团，到午后已向西推进到湘江岸边。
下午两点过，经过激战，滨之上俊成第23联队攻占城北所有外围阵地，但亦遭岳麓山150毫米口径榴弹炮猛击。在炮火侧击下，第6师团的士兵猛攻小吴门。守卫小吴门的是第190师第568团，团长陈家垕（中央陆军军官学校8期，湖北鄂州人）是炮兵出身，同时又极善于干工兵的活儿，利用树木、家具等各种障碍物，把整个小吴门附近的路口弄得水泄不通，并编制了密集无死角的火力网。
在接下来的指挥中，陈团长更是从容不迫，滨之上联队三攻不成，有点泄气。
在东城，第3师团炮兵第3联队一部，在中队长八木繁树中尉率领下，冲破火力封锁，潜行到城东外二百五十米的圣经学校。学校共三层，八木在二楼和三楼上分别架起一门山炮，对封锁识字岭隘路的守军机枪阵地进行火力压制。联队长石井趁机指挥部队突破识字岭，一个小队直接攻到了东城下。这次会战，日军工兵轻装而来，没携带足够的爆破城墙的炸药，而城墙有八米之高。不过，这个小队的日军携带了四架云梯，用最快的速度接为两架，然后开始上梯攻城。由于一切来得太快，第3师守军陷入慌乱，东城城垣的一段遂为日军攻占。周庆祥亲自带队阻击，使登上城垣的这队日军没能扩大战果，陷入困守中。
这一天早些时候，第3师团跟第11军司令部失去了电报联系。
也就是在1月3日下午的时候，阿南惟几派一架侦察机飞临长沙，在日军控制的东城城垣地带上空投下装有信件的通信筒，询问最新战况。攻占城垣的日军得信后兔子般送至两公里外吉祥坡师团司令部。丰岛复信后，又叫传信士兵带了一块写有“有复信，希吊取”的字板。传信士兵带着丰岛的回信和字板返回城垣，对空放下字板。
长沙城墙8米高，吊取绳索有10米左右，加在一起就意味着飞机距离地面约20米。如果不在城垣上空吊取，就意味着要减去8米，这样的话离地面就太近了，飞机的安全无法保证。当然，城垣上空吊取目标太大，要冒着中国守军的弹雨，但对日军来说只能这样。于是，长沙东城上空出现奇异的一幕：一架日机在城垣上空盘旋，守军第3师的士兵从两侧拿步机枪对空射击，控制城垣的日军小队则进行压制。那架日机虽中了弹，但经反复五次吊取，最终还是把通信筒吊走，然后惊弓之鸟般北飞岳阳。
丰岛回信如下：“敌有四道防线，在街道上设有碉堡，同时又凭借房屋防御，极为顽强。目前师团右翼方向已经展开巷战，不久可取得战果。”
丰岛说的右翼展开巷战，指的是在1月3日下午，第3师团工兵一部穿墙凿洞，不知怎么就从城东北韭菜园攻入长沙市区。李玉堂大惊，先给周庆祥打电话，再给朱岳打电话，两个师长慌忙各派一部去封堵。攻进来的日军有近百，都是工兵，虽然枪法不怎么样，却善于登高爬低。在守军封堵下，这股工兵不能向前推进，后路也被断掉，最后困守在一座四层楼。李玉堂增派军部直属工兵营参与围攻，后者上来就用火攻，楼一着，日军工兵往下跑，即遭守军弹雨的迎来送往，除十多人逃出城外，其余士兵全部被打死，三名军官自杀。
城南的葛先才，由修械所率部再次逆袭冬瓜山，从反斜面一路血战，最后又将之夺了回来，卫兵韩在友直接将日军大队长横田庄三郎毙杀。进攻黄土岭的鬼头大队一直没得手，还跟联队本部失去了电台联系。联队长的野宪三郎派副官神野一郎去联系鬼头大队，结果被岳麓山飞来的炮弹炸没。冬瓜山那边，在大队长庄田死后，一线部队开始消沉，这时候作为预备队第8中队，在中队长黑岩巽率领下，反超一线的部队，再次攻上冬瓜山。修械所葛先才手里已经没什么兵力了，只好从黄土岭分出两个排驰援冬瓜山。经过整整一夜的激战，山上的日军弹药全无，以至于最后全部被葛先才率部扑杀。
第3师团在城南的进攻至此气力已衰。
北门那边日军的情况同样不妙。通常情况下，第6师团出马后，战场形势会发生很大变化，这一次不是这样。打了一天，该师团虽有一定进展，但整个战况却没有扭转，城北朱岳第190师与之死死相持。
岳阳的阿南惟几和木下勇对坐发呆。
虽然阿南已经很忧虑了，但他还是想“再打打看”，但作战主任参谋岛村矩康等人要求立即反转撤退，否则两个师团的下场会更难看。负责后方补给的副参谋长丢下一句话：“在短时间里，没办法保证对一线两个师团的弹药补给，除了空投外，现在没有更快的办法。”
在1月3日下午，日军航空兵给长沙城外的两个师团空投了点弹药，但杯水车薪，一天后基本上又用完了。
在薛岳调动下，第3和第6两师团背后出现了三十个左右的中国师！尤其是长沙东北云集了重兵，在浏阳河一线，日军已发现第26军和第79军的番号，而由广西柳州经湘桂铁路北上的第74军已抵达衡阳。
其实早在3日午后，城南的日军向北进攻时，就发现身后出现不少中国士兵，在那里从容地修筑阵地。这是从广东北返的欧震第4军。按第3师团老兵秋川俊臣回忆：“当时中队长愣了一下，但没理会他们，扭头带着我们继续朝南门进攻。”
南门外的日军，由于重火力不够，没办法摧毁南门外地堡（一人多高，如炮兵火力足够，不难破坏）。如前面所说，他们只能采取跳跃式进攻，想绕过当面的地堡进而从南门突入。到3日傍晚，妙高峰方向的日军攻至城边八角亭、南正街，方先觉在南门督战，陈希尧第28团白刃出击，将之打回去。此时虽有多架日机飞抵长沙上空，但由于中日两军互相胶着而不敢贸然轰炸，转悠了几圈后，便去轰炸湘江沿岸和岳麓山，象征性地扔了点炸弹后，退去了。
就在1月3日傍晚，已出现在浏阳河一线的第79军先头部队，包围了河北岸东山渡口的第3师团工兵一部，一战而除之。两个多月前，第79军老军长夏楚中晋升第12集团军副总司令，军所辖第98师师长王甲本升任军长，同时兼第98师师长。被围歼的这股日军工兵，刚刚修完浏阳河上的一座桥梁，还没来得及喘口气，就又咽气了。
第3师团和第6师团都在浏阳河渡口放了部队，这关系着他们的归路。
在浏阳河南岸渡河点警备的是第6师团第13联队第3大队，大队长鹰林宇一（后调太平洋战场，参加著名的蒙达之战，重创美军）发现北岸第3师团工兵陷入中国军队重围后，立即分出一个中队去驰援。该中队想从第3师团工兵修好的桥梁上通过，但遭第79军从东、西、北三面的射击，只好退隐在一处死角，想入夜后再行动。太阳将近落山，鹰林大队这个中队乘船拼死渡河，还没划几下，猛然听到一声巨响。残红的夕阳下，浏阳河水柱冲天，第3师团工兵修好没多长时间的大桥，中央部分已被第79军突击队炸开二十多米。船上的日军在惊愕中往对岸划，船至河中心的磨盆洲，突遭隐蔽在洲上的第79军机枪连的伏击。渡口得失关系着日军的退路安全与否，所以残余的日军在弹雨中登上北岸，第79军的战士随即与之展开肉搏。鹰林无法再派部队支援，他知道，自己这边儿，马上也会受到不知来自何方的中国军队的袭击。
闻听浏阳河渡口被袭，长沙东南角两公里开外吉祥坡的丰岛真有点怕了，由于抽不出步兵了，只能叫工兵联队主力去夺回，这个联队分出一部去抢修断桥，但在第79军猛烈射击下丝毫没有进展。与此同时，在浏阳河渡河点的第6师团平冈力第45联队主力，亦遭萧之楚第26军围攻。这一次，老萧使出全力，自3日后三天，进行了昼夜不停的殊死攻击。这是第26军在抗战十年中最凶猛的一次进攻，而且面对的是第6师团。这个第45联队，正是当年在南京上新河方向封堵中国军民退路的部队。
现在，在浏阳河畔，第45联队伤亡惨重，联队长平冈力已担心军旗被夺了。
浏阳河上除有第3师团工兵修复后又被第79军爆破的一座固有桥梁外，还有一条第6师团工兵临时搭建的浮桥，由该师团辎重兵守卫，也遭第26军猛烈攻击。
1月3日晚，负责跟第10军联系的战区高参容有略（黄埔军校1期，广东南屏人）在弹雨中来到军部，告诉李玉堂：“我第4、第26、第79军以及北面第26、第37军等部队已按计划到达指定决战位置，你部再坚持一天，合围事态即成！”
李玉堂大喜，说：“真的？”
容有略一愣，说：“李军长什么意思？难道不相信薛长官？”
李玉堂慌忙解释。不过，这种疑问也很正常。因为在战场上，经常会有这样的话，比如说：援军已经快到了，你们再坚持两天。两天过后，依旧是这个说法。但容有略现在说的话，确实不是假的。因为中国军队合围的态势，也已被日军侦察机发现，并迅速传递给岳阳的阿南惟几。
在岳阳，作战主任参谋岛村矩康等人围着阿南惟几，恳请他下达“反转”令。阿南虽面目表情有些僵，但似乎仍在坚持着什么；或者说，有点不好意思在这个时候下达撤退令：“第6师团刚刚参加战斗，还没收到战果是理所当然的，不能过早停止进攻，还应该观察一下。”
阿南基本上是在硬撑着。
此时正好接到同样硬撑着的第3师团长丰岛“不久可以取得战果”的信件，阿南向诸人展示，说：“看了没有？”
但岛村和负责后方补给的副参谋长态度坚决，认为不能再拖了。参谋长木下勇也倾向于立即撤兵。僵持中，浏阳河渡口被袭击的电报到了。阿南看完电报，思索了五分钟，然后松口，说：“好吧，反转。”
岛村一个箭步冲出去发反转电报。
木下则立即叫由武汉进至岳阳的独立混成第9旅团南下接应。
1月3日深夜，恢复电报联系的第3师团接到第11军命令：“4日夜开始反转。”
说反转是好听的，实际上是北逃了。丰岛师团司令部的参谋们认为：即使再进行持续进攻，也不能攻占长沙，应该听从军的命令进行反转，因为有的士兵手里只有两三颗子弹了，炮弹已基本打光。但丰岛叫人给第11军回电，坚持推迟一天反转，认为“现在只差一把劲”。另外，他觉得大队长加藤还在“失踪”状态，得找回。丰岛一心要找回加藤，至少也要看到尸体，一个重要原因是加藤身上带有前面所说的情报。其实，打到这一步，那些情报已经不重要。半夜时，丰岛派作战参谋前往第6师团司令部，企图说服神田正种能跟自己协同，晚一天反转，没想到吃了个钉子。
神田的回答是：“我们的意见，应立即按军的命令行动！”
岳麓山的上重炮对日军进行了完全压制性轰击，一枚枚炮弹顶着呼啸的东北风砸向日军阵地。
在接连不断的炮弹爆炸声中，神田正种还是比较冷静的，他认为，取长沙的前提是夺湘江西岸的岳麓山。由于事出仓促，湘江西岸根本没投入兵力，所以当日军这边攻城时，岳麓山那边的炮火根本停不下来。事实上也是这样，前三天，在王若卿指挥下，150毫米口径美式重榴弹炮打了500多发炮弹，山炮则打了10000多发炮弹，日军三分之一伤亡都来自于此。
神田认为，连打三天而没有实质性进展，主要就在于岳麓山上的炮兵压制了攻城的日军。这当然是重要原因。但是，最重要的原因还在于第10军打得顽强（薛岳为他们准备了够打三个月的弹药）。
实际上，1月4日对中国守军来说是整个攻防战最危险的一天。
日军为了在夜间撤退，而在白天倾力做最后一击。4日上午，两个师团又得到一些空投的弹药。到正午时分，第6师团猛攻北门外湘雅医院，并一度用掷弹筒和平射炮轰击城墙。在午后，一个中队通过白刃冲锋，攻至护城河下，但被第190师同样以白刃战打回。几个小时前，在城南方向，没了大队长的第3师团的野联队第2大队仍攻冬瓜山，鬼头第1大队再击黄土岭。南门外和妙高峰之间的日军决定做最后的攻击，亡命中一度有突破城垣的势头。
战斗最紧急的时刻，方先觉给师部所有人员都发放了武器，并全部指定了固守的堡垒和建筑物，从未指挥过部队作战的政治部科长杨正华也奉命统领一个排，固守沿江的一个仓库。危情下，方先觉以第77师左九成一个团和增援城防的第3师一个营出击。在优势兵力下，将突入城垣一线的日军全部歼灭，随即分兵向冬瓜山、修械所、黄土岭出击。
下午时，战斗一度轻缓，到傍晚又突然激烈起来，甚至达到四天来的最高潮。
如果不是日军做最后的死攻，那就是他们准备撤退了。薛岳认为后者的概率更大。对他来说，长沙守住了，会战任务只完成了一半。“天炉战法”的关键虽在于守住长沙，不叫炉底破了，但却不是最后的目的。最后的目的在于，外围各路人马的合围，以对日军取得最大的杀伤效果。
现在，日军有了撤退迹象，但要不要马上下达总反攻令呢？
萧之楚第26军则已完全进入攻击位置。但经粤汉铁路回撤的欧震第4军只有先头部队抵达长沙城外。王甲本第79军呢，前锋虽已与日军接战，但主力还没进入预定区域。此外，军委会特拨来的一个战车营正经湘桂铁路而来，刚到衡阳地区。
薛岳征求参谋处长赵子立的意见。
赵子立说：“从新墙河到长沙，敌军已连续作战十一天，现在到了疲惫的顶点；对我军而言，虽第4军和第79军主力还没到位，但不影响战局。第20、26、37、58、73、78、99军等部队都已蓄势待发。作为湘北部队的第20、58、37军在新墙河、汨罗江沿线曾与敌军恶斗，但却无伤根本，仍保持着充沛和完整的战力，且都已进入预定区域。从北面的平江到南面的浏阳，我军已构成绵延200里的侧击态势。除金井和春华山两地有敌人踪迹外，浏阳河以北各要点都被我军掌握。如此时不发动反攻，万一长沙城下的日军开始有步骤撤退，那么一切就将前功尽弃。”
薛岳仍有些犹豫，因为此时从广西柳州北返的王耀武第74军，刚刚离开衡阳，正向株洲急进。全部进入长沙地区，还需要48小时。在静思了三分钟后，薛岳决定不等第74军等部队到来，立即发动总攻。
就这样，1月4日黄昏，薛岳在岳麓山爱晚亭指挥部下达如下命令：“以4日为最后期限，开始攻击，挺进至第二攻击线。务须勇往直前，彻底歼敌，如敌军由某部队作战地域内逃脱，对其各级指挥官及参谋人员给予严惩！”
具体部署上，薛岳以罗卓英为南方追击军总司令，指挥欧震第4军、彭位仁第73军、萧之楚第26军、王甲本第79军由南至北从正面追击；杨森为北方截击军总司令，率领杨汉域第20军、孙渡第58军遮断长岳古道，切断日军退路，在福临铺、古华山、影珠山、长乐街一线次第围堵；王陵基为东方截击军总司令，率由赣入湘的夏首勋第78军以及陈沛第37军主力（临时指挥）在金井一线由东而西侧击；傅仲芳为西方截击军总司令，率自己的第99军由西而东侧击；第37军李棠第140师为独立挺进军，攻击新墙河之北的日军。
军委会对第74军、战车营等部队还没到达的情况下即发动总反攻有些微词，但亦认为薛岳掌握着最新的战况，当从之。所以，蒋介石随后也下达了电令：“此次会战，举世瞩目。各部务必不惜任何牺牲，发扬高度攻击精神，施行坚决勇敢之包围，聚歼残敌，以求获得空前胜利与光荣战绩。”
1月4日深夜，长沙电灯公司第10军军部的电话又响了。
薛岳：“我各部已进入指定反攻位置，你再坚持一夜！”
李玉堂：“坚持一夜？”
薛岳嗓门马上高了：“什么？！坚持不了？”
李玉堂一哆嗦，解释道：“不是不是，我的意思是，坚持一夜就行？”
薛岳舒缓了一下语气，说：“对。”
李玉堂一屁股坐在椅子上。
长沙城外的第3师团和第6师团，丰岛和神田，正安排撤退的顺序。当他们想走的时候，发现已经没那么容易了。
有人问了：日军那边不还有个第40师团么？长沙打这么热闹，他们在哪儿？连个接应都没有？
他们还在金井。师团长青木成一不是不想增援南面的两个师团（其实到了后来还真是不想接应），而是自己已经到了泥菩萨过河的地步。在金井一带，日本人用“人山人海”来形容围攻第40师团的陈沛第37军。饿着肚子的日军发现周围村庄全部坚壁清野，想找粮食都没地儿，在村口的墙上，还用日文写有这样的话：“湖南是日本兵的坟墓！”
所以说第40师团的遭遇不比长沙城外那哥俩儿更好。
举个例子。1月3日深夜，该师团司令部转进到金井西四公里处的打鼓岭，驻扎在一排房子里。就在午夜时，突然一声巨响，一发炮弹在师团长青木的房子旁边爆炸，整个屋顶被掀翻。再偏几米的话，这名中将就连全尸都找不到了。
其实阿南惟几下达撤退令后就已经叫第40师团接应从长沙被撤的友军了。
第40师团通过侦察机的指示，最后才得以从陈沛第37军的包围中金蝉脱壳。师团长青木将龟川联队留在金井掩护师团侧背，主力则向春华山进发。在途中，开路的户田联队得到日军航空兵补给的十发山炮炮弹。
4日午后，联队尖兵中队接近春华山，发现一侧山谷中有上千名中国士兵正悠闲地仰卧在草地上休息。由于日军弹药奇缺，所以只能像“怕惊醒熟睡孩子般静静地避开”。暮色降临后，日军中队发现那支中国军队已经追上来，边追边从后面扔手榴弹。春华山，第二次长沙会战第74军的死战地。靠近该山时，第40师团的士兵认为要继续向南“进攻”，真正做到接应那对难兄难弟，谁知师团长青木下令，叫部队在该山以西占领阵地，不走了。
1月4日晚十一点，第3师团和第6师团，分别开始撤退了，但前者走得比较慢，除了跟中国军队胶着过近外，还想等待辎重部队送来一批救命的弹药。而辎重部队也正在寻找已经移动位置的第3师团。十一点半，向师团靠拢的辎重部队之尖兵中队走着走着，突然听到对面的黑暗中传来一句中国话：“哪个部队的？口令！”
日军辎重兵刚想散开，机枪就响了。
在冬天的夜雾里，占优势的中国军队很快覆盖了日军的辎重兵中队。踏过这一队日军尸体的，是萧之楚第26军一部，随后又拦截了辎重部队主力。
午夜过后，长沙城外第3师团的日军，已听到第10军士兵“击杀日寇，要回军长（指用大捷保住李玉堂军长的职位）”的呼喊声了。
第10军3个师，在方先觉、周庆祥、朱岳率领下，从北、东、南三线出击……
1月5日黎明，长沙城外骤然寂静下来。太阳升起后，对第10军来说，会战结束了。城外满地炮弹、炸弹、手榴弹和机步枪子弹的碎片，日军尸体横七竖八地卧倒在山野间，这些都是他们来不及火化的。就在葛先才等一线部队长准备打扫战场时，接到战区长官司令部转来重庆军委会的电令：“战场不动！等待各国驻华使节参观。”
葛先才引导方先觉等人来到城外莲花池，这里曾是日军第3师团的野战医院所在地。在一个院子，大家看到有个三十米见方的新土堆，扒开后，尽是被烧残的日军尸体。师政治部科长杨正华回忆：“都用黄呢子大衣裹着，有的怀里揣着太阳旗，旗上布满千人针和密密麻麻的签名；有的怀里还揣着别人的断手；还有的头上仍带着钢盔，钢盔里嵌着小木佛像。师长方先觉、副师长孙明瑾、参谋长向竹本也来看了，我们相视发出会心的微笑。我们已经圆满完成了固守长沙的任务。”
第10军，一战成名！但是，这并非他们最辉煌的时刻。