争取时间，掩护国军集团军主力在长沙近郊布置决战阵地，准备与日军决战，并要求第195师完成阻击任务后转移至上杉市，利用幕阜山从侧后配合作战，消灭进犯的日军。
第195师师长按照第15集团军总部的命令，亲自带领两名旅长观察地形，决定以566旅和一个补充团为第一线，坚守福临铺，坚守两天后，向上杉市转移，以565旅为第二线，坚守上杉市，师部设在福星庙指挥所。
9月27日下午，日军在炮火的掩护下，以小部队开始对福临铺阵地进行火力侦察。
9月28日中午，大批日军进至福临铺，开始大举对第195师566旅发起进攻，双方顽强拼杀，战斗异常惨烈。
敌我彼此来回冲杀，形成犬牙交错的对峙形态。当天晚上，566旅使用预备队反攻，恢复了原来的阵地。
9月29日晚上，566旅奉令开始向上杉市转移，便衣队掩护主力部队按原计划向上杉市转移。
天亮后，敌人在飞机的掩护下，以骑兵向上杉市搜索前进。
日军骑兵与正在掩护部队撤退的便衣队突然相遇，便衣队猝不及防，在骑兵的冲击下几乎全军覆没，阵亡三百多人，大队长金雄也阵亡。
中午时分，日军已推进到上杉市阵地前，第565旅在上杉市构筑好工事，严阵以待，当日双方就展开了激战，日军使出浑身解数，也无法突破国军阵地。
双方你来我往，激战五天后，第565旅开始撤退，敌人主力并没有追击，仅仅派骑兵在飞机的掩护下向上杉市搜索，绕了一天后，便于当天晚上撤回福临铺。
次日，第195师发现日军步兵在飞机和骑兵的掩护下，开始撤退。
面对北逃之敌，第195师当机立断，下达追击了命令，当天晚上迅速将部队带到福临铺，组成两个纵队，一路沿金井大道，一路沿铁路，同时向新墙河追击前进。
敌人白天在飞机、骑兵的掩护下撤退，第195师便白天休息，夜里追击，一直追到敌人退至新墙河北岸。
在此期间，第15集团军总部曾于9月27日命令第37军趁日军在福临铺与第195师激战之际，全力进攻营田，力求包围歼灭营田日军。
10月初，为了配合营田日军作战，汨罗河北岸的日军一部渡河进占新市，一部沿铁路进攻汨罗。
第15集团军关麟征命令第73军、第52军一部立刻向新市、汨罗附近的敌人发起进攻。
驻守营田的日军被国军包围攻击，死伤严重，残余日军乘夜逃上日本海军炮舰，向北逃窜。
至此，集团军总部判断进犯湘北的日军在国军连续打击之下，已开始溃退，便令第52军攻击平江附近的日军，令第79军攻击湘鄂公路方向的日军侧后，协同第52军作战，令第37军由汨罗渡河，反攻铁路正面的日军。
日军全线撤退，据守原来各据点的工事，敌我双方再度形成战前的对峙局面。
此次会战，从9月初开始接战到10月初敌人撤退，国军在长达一个月之久的敌强我弱艰苦的“扫荡”与“反扫荡”的战斗中，将日军击退。
为此，国民政府电影制片厂的一个摄影队到第195师住了一个多月，将该次会战专门拍成电影，放映一段时间后，第195师声名远扬，战绩家喻户晓。
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