1939年9月，侵华日军第十一军司令官冈村宁次集结10万日军，制定了进攻长沙的作战计划。其原因有二：一，5月份在诺门坎地区，苏军摧枯拉朽般歼灭日本关东军6万人，日本军队急需要一场大胜利来提振士气；二，湖南是中国粮仓，是战略重镇，是战略后方大西南的屏障，是国民政府粮食、兵员、工业资源的重要供给基地。第九战区长官司令部设在长沙，中日军队长期在新墙河一线对峙。冈村宁次把这场战役分成赣北、鄂南、湘北三个战场来打，意图一举歼灭国军第九战区主力。

9月14日，赣北日军第106师团在中井良太郎的指挥下率先发动攻势，驻守奉西一线的滇军第58军、第60军，晋军第32军，东北军第49军，中央军第74军，川军王陵基部两个军先后投入战斗。激战一夜，日军突破第60军184师阵地，攻占会埠。17日占领水口甘、樟树岭、罗防、治城。18日占领村前街、斜桥、祥符观。不但完成了对战略要地高安的三面包围，还与在会埠一线的日军形成了对国军第60军、第58军的包围。第60军拼命冲出包围圈向宜丰方向集结，第58军也边打边撤转往陵江口，与在宜丰集结的第60军从南到北形成一道新防线。驻守高安的第32军孤掌难鸣无奈撤离，与赶来增援的第74军汇合后，拼命夺回高安。第74军军长是王耀武，他率领部队在赣北战场上打出了威风。先是四处救火，后是血战高安，拦截住日军向长沙进犯的两个师团，有力地配合了长沙会战。

一年前的武汉会战中，日军第106师团在万家岭被薛岳的部队给打残了，堪称大换血。重组之后的第106师团上上下下居然没有心理阴影，在薛岳部队的包围、阻击之下能够打到战前设定的攻击终端，又能够在会战结束时突破重围返回武宁据守，也真是有两把刷子！日军在鄂南作战的，是甘柏重太郎的第33师团。第33师团是1939年2月在日本仙台编成的警备专用三单位制师团。就是这么一支部队，9月21日发动进攻，22日占领高冲、塘湖市、鲤港，23日占领麦市、桃树港，在苦竹岭、南楼岭、葛斗山一带与国军第79军第82师、第98师、第140师，第20军第133师、第134师经日苦战。30日占领朱溪场，进入长寿街、龙门场、献钟一带。长沙会战后期奉命撤退，沿途抵抗国军第79军、第8军、第20军、第30集团军的轮番攻击，还有余力经渣津进攻修水，策应日军第106师团突围。所以，即使是在今天，我们也千万不可以对没有军队的日本掉以轻心。

9月18日，湘北战场打响。日军第6师团、奈良支队、上村支队约5万人，向新墙河以北的关麟征第15集团军发起猛攻。两个波次冲锋，燕安、马家院等重要据点落入敌手。驻守新墙河北岸的第52军立足不稳，被迫撤退到新墙河南岸。日军以为很快就能够摧毁新墙河南岸的国军防线，却没有想到整整五天都被关麟征部死死地挡在新墙河北岸。困苦关头，在诺门坎战役中犯错遭贬、进入上村支队的中佐迁政信提出并制订了奇袭营田的计划。营田失守，日军第6师团从正面、奈良支队从右面、上村支队从左面，将第15集团军三面包围。关麟征一代名将，关键时刻做出正确决定，指挥部队有序后撤。

日军气懵了，费了牛劲死了人才完成包围，关麟征却不肯配合着打几仗，简直是闹心！有心追击，眼看着撤退的国军章法井然。情知追上去也讨不到便宜，只好破口大骂关麟征战斗意志薄弱。赣北、鄂南、湘北各战场浴血奋战，为薛岳将军在长沙制订“天炉战法”赢得了宝贵时间。

天炉战法，即左倚洞庭湖，右凭幕埠山，以新墙河、汩罗江、捞刀河、浏河做为迟滞日军的依据，彻底实施“化路为田，运粮上山”，使日军机械化部队完全失去优势。其总体方针是“后退快进，争取外围。”说白了，就是毛泽东主席在井冈山时期熟练运用的游击战法。

蒋介石对长沙会战持观望态度，一直劝说薛岳“稍安勿躁，静待时机。”薛岳一次一次请战，蒋介石不接电话了。就像现在的人们听到“您所拨打的电话无人接听”一样，薛岳听到的答复是“委员长不在”。薛岳急眼了，一个电话打给宋美玲：“请转告委员长，敌人再敢向我长沙逼近一步，我就要立即开打了！”委员长一听事儿不妙，赶紧给薛岳打电话，却发现薛岳进步得很快，有样学样地“薛长官上前沿阵地了，不知道何时能回来。”蒋介石没招儿了，打发白崇禧和陈诚追到长沙郊外向薛岳传达命令、协同指挥。薛岳已经豁出去了，连蒋介石的面子都敢驳回，哪里会把这两个人放在眼里？于是，长沙会战在长沙外围打响。

9月25日凌晨，失去机动优势的日军第6师团和奈良支队泥里、水里徒步追踪中国军队到达汩罗江边，遭到迎头痛击。26日集中兵力再次猛攻国军阵地，激战竟日没有取得一丝一毫的进展。就在冈村宁次为围歼国军第15集团军计划破产而沮丧的时候，蒋介石批准了薛岳在长沙郊区和日军决战的计划。28日，日军第6师团一部1000余人钻进国军第195师伏击圈；上村支队在三姐桥、栗桥钻进国军第54军第14师、第50师伏击圈。两支日军王牌部队，均遭重创。29日，日军第6师团一部3000余人又在石门痕被国军第195师打了伏击，攻击南下已经后力不继。30日，只有一股日军突破国军捞刀河阵地，占领长沙以北30多公里的永安市，旋即撤退。

冈村宁次是一个“中国通”，对中国军队的情况非常了解，对各派系之间的关系了如指掌。武汉会战、南昌会战以后，他潜心为长沙会战做了大量的研究、推论工作，以为可以一击制胜。可惜在这一场战役中，他不但轻视了中国军人的战斗力和必胜决心，更是忽略了一股可以载舟覆舟的雄厚力量——民众。

长沙会战开始以前，当地民众在政府的组织下与军队密切配合，把新墙河至捞刀河之间的主要交通要道全部破坏。日军的机械化部队无从施展，后勤补给更是没有办法得到有效保障。第一次长沙会战，以冈村宁次下令撤兵结束。薛岳没有想到冈村宁次会这么快撤兵，不敢相信关麟征汇报的情况。关麟征挨日军的骂憋了一肚子气，也不等候薛岳的命令了。指挥第15集团军全线出击，追着日军打了一个酣畅淋漓。

会战结束，敌我双方公布战役结果。我方宣布日军伤亡3万余人，自己伤亡4万余人；日方宣布中方伤亡、被俘4.8万人，自己伤亡3600人。这么大的一场战役，日军伤亡3600人？