接到九战区司令长官薛岳的指令后，孙玉民当即命令董文彬率领他的部队当先出发，援救湘乡的王甲本七十九军。
日军自益阳开始，就一路被孙玉民部追击着，攻宁乡又被七十三军彭位仁部耗损了不少兵力，此次交战给戴存祥和董文彬联手重创了一个多联队，虽然大部还是逃脱，但他们打到湘乡时，整个四十师团比起刚进入湖南境内时，己然折损了近半的兵力，如若不是横山勇亲自坐镇岳阳指挥，青木成一恐怕早已经率部撤退了。
和东路、中路的顺风顺水的同时，而青木成一虽然也按照计划一路进军，可是连着几战，被孙玉民的部队揍得他苦不堪言。现在摆在他面前的路只有一条，那就是尽全力攻取湘乡，然后固守住这座小城，等待着其他两路友军攻取长沙之后，再围攻这支让他损兵折将的中国军队王牌：十二军！
坐镇岳阳指挥的横山勇也看到了这一点，所以他一面关注着西路第四十师团的战况，一面督促着各部对长沙周边地区的进攻，同时严令五十八师团和三十四师团加紧步署，尽快发起对长沙城的攻击。
接到横山勇的命令后，东路日军于1944年6月10日开始向浏阳实施夹攻，第3师团在师团长山本三男的指挥下，迅速突破了国军44军的高开桥阵地，由西、北面向浏阳城城垣展攻击；赤鹿理中将统领的第13师团则以第65联队经古港，从东面进攻浏阳城，而其余的主力全部迂回至浏阳城南，在所属山炮兵第19联队强大的炮火支援下，对浏阳城发动了疯狂的攻击。国军第44军在军长王泽俊的亲自督战下，其部150师、161师、162师均伤亡惨重，但仍是苦守了三天半，在未有援军到来的情况下，激战至14日上午，被迫突围，浏阳被占领。
中路日军两个师团：岩永汪的第116师团和佐久间为人的第68师团分别从汨水渡河，在春华山附近强渡捞刀河，击退守卫长沙的第4军的外围警戒部队，在浏阳失陷的当日进抵株洲及其东南的石亭附近。守军沈发藻部暂2军的暂7师，稍稍抵抗之后，便退守到了渌水南岸。
与此同时日军第34师团在师团长伴健雄的指挥下，强渡过湘江，进抵岳麓山东、北两面；毛利末广率领的日军第58师团也进至长沙东面，三面围城之势已成。
尽管不愿就这样灰溜溜地把司令部后撤，可是薛岳并没有太好的办法，能阻止得了日军兵锋。原本长沙外围还有着暂2军和44军，可是沈发藻其人不愿自己再成个光杆司令，不想87师的情况再次上演，只让其部暂7师在石亭附近稍作抵抗，便退守至了渌水南岸；王泽俊的44军算是拼定了所有的力气，可实在架不住日军两个师团的攻击，如果不是部下咬牙杀开条血路突围而出，恐怕连他本人在内，都得丧生在浏阳城中。
现在的长沙城，除去张德能的第四军外，惟独只剩下了张小虎的二十师。
二十师是孙玉民的起家部队，坐拥58、59、60旅三个旅九个团，外加炮团和师部直属部队数万人马，较之有59、90、102师三个师的第四军，兵力和装备都在其之上。按照薛岳的亲自划分，岳麓山及其周边归张德能第四军防守，长沙市区归张小虎第二十师防守。
孙玉民在前往湘北之前，就叮嘱交待过张小虎，让他切勿把第四军当成十二军的部队，以前欧震在任时，第四军尚还是一支铁军，可自他升任二十七集团军副总司令以后，第四军的战力就每况愈下，张德能实不是一个能真心托付之人，这种友军完全不可靠。他再三交待张小虎，凡事都要靠自己，凡事都要想着弟兄们，虽然没有明着说出，让他在适当时机弃城而退，可话已经算是讲得很明白。
孙玉民交待张小虎这些话，并不是他也存着保存自身实力，故意放弃长沙，而是他清楚，长沙是不可能守住的，日军这次可是拼全力而为，不仅十一军的所有主力倾巢而出，甚至还调动了周边的兵力进行攻击牵制，防止第三战区等等各处的国军兵力进行增援。
历史上，自1944年6月16日开始，日军在航空兵第一飞行大队的直接支援下，对岳麓山和长沙市区发动总攻，第34师团当天就攻占了岳麓山东、西的虎形山和牛形山。这两处是掩护岳麓山的门户，张德能在这两处阵地，各布置了一个团，可在飞机、重炮和坦克的攻击下，一个下午日军就攻破了这两处阵地，到了黄昏时，日军第58师团甚至攻破了第59师师部所在的修械所阵地，无奈之下第59师只得退守妙高峰、天心阁核心地带。
打了一整天，敌我双方都是疲惫不堪，不约而同地选择了偃旗息鼓。一夜无战事，让张德能误以为日军已经是强弩之末，在指挥部里长舒了一口气，可没料到，早饭还没吃完，日军的飞机又飞临了战场的上空，自然又是一通狂轰滥炸。鬼子步兵也在飞机、重炮的支援下，向天心阁和桃花山的第59师阵地发起猛攻，更为毒辣的是，鬼子为了能达到速战速决的时地，向第四军的阵地发射了大量的毒气弹，其中不乏有严重违背人道主义的糜烂性毒气。
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