过七十四军巧妙地吸引日军的兵力东移后，又顺利地退出战场。
薛岳以第七十九军防守长沙市，由于日军的主力部队，一直分散在外围，进行追逐与围歼中国军队的作战，因此没有集结更足够的优势兵力，一举攻下长沙省城。虽然日军的第四师团，一度攻入长沙市区，同时日军的第三师团，更冲到南方的株州，但是守卫长沙的中国第七九军猛烈反击，日军因为兵力不够集中，无法完全地把长沙攻下。阿南此时还认为，先扩大日军在长沙外围的战线，可以多捉到一些中国的援军，而攻下长沙只是迟早的问题而已。第九战区司令官薛岳这时已经面临可能丢掉长沙的威胁了。
但是中国第六战区司令官陈诚，却改变了整个战局。当薛岳的第九战区，遭到日军优势兵力打击的时候，蒋介石判断这是阿南的大胆之作，日本十一军的兵力已被过度地抽调，因此十一军其它的防区，就一定会出现兵力不足的问题。所以蒋介石下令其它相关的战区，尽量地发动牵制性攻击，以找到日军的弱点，来牵制十一军对长沙的攻势。陈诚很快地就发现阿南竟然把镇守宜昌的日军第十三师团，抽走了三分之一的兵力，于是陈诚决定在宜昌发动强攻。
九月二十六日，陈诚以最快速度调集兵力，乘虚进攻宜昌的日军。当时宜昌是日军威胁重庆的前进战略重镇，同时切断了两湖与四川的水运联络（使得两湖生产的粮食无法由长江输入四川），其战略地位是非常重要。陈诚对宜昌发动大兵团反攻作战，的确是出乎阿南的意料。由于中国军队在宜昌的攻势，异常的猛烈，绝非寻常的牵制作战，这时在宜昌的日军指挥官，第十三师团长内山英太郎中将，陷入了中国军队四面围攻的险境，只有急电阿南以及日本中国派遣军司令部求援。
日本中国派遣军司令部知道消息之后，大吃一惊。因为攻占宜昌是日皇裕仁亲自下的作战指示，假如宜昌有失、十三师团被歼灭，那么日军的士气将会受到极大的打击，所以大本营与中国派遣军都下令阿南，无论如何也要设法保住宜昌。阿南当然知道宜昌地位的重要，更不能让十三师团被围歼，否则自己这个十一军司令官也就做不下去了，虽然长沙已是快要到手的目标，但若拿长沙换宜昌，恐怕还是失算。于是阿南只有下令，停止攻击长沙，撤回全部在湖南的兵力，优先转往投入解围宜昌的作战。薛岳当然不会放过这个修理日军的机会，仓皇撤退的日军在湖南吃足了苦头。
陈诚在宜昌的反击战，可以说是打得非常地漂亮，日本十三师团的防线，逐一被中国军队突破，最后日军司令部已在中国军队直接的攻击范围之内，日军十三师团长内山英太郎中将，亲自督战，最后连司令部的参谋都拿枪参加保卫战，在最危险的时刻，内山下令准备焚烧军旗，以及切腹自杀。
在十月十日宜昌决战的最后关头，内山事实上已签署十三师团向日皇与大本营告别的电报，开始准备在司令部内率领参谋集体自杀，却在最后一刻，出现空前大雨，迟滞了中国军队的攻势，由阿南指挥回防的日军，终于赶到，才迫使陈诚退兵，让日十三师团在最后一刻守住了宜昌。但是日军不但失去攻占长沙的机会，反而因为紧急撤退，遭到中国军队追击而颇有损失。长沙第二次大捷的声威，可以说是举国知名。
第二次长沙大捷，多少要归功陈诚在第六战区指挥的牵制攻击，日军的指挥官阿南惟几则是过于大胆与冒险，因而没有掌握到全局战略均衡的要诀，也没有盯紧作战目标，一味的以日军优势战力强渡关山，而且不断追逐新出现的作战目标，因此造成日军战力的分散，而错过攻占长沙的作战时机。从这次作战的经验，中国开始了解日军对于攻占长沙的心结，所以薛岳特别检讨日军的攻势作战，而设计出一套可以诱敌深入，加以围歼的“天炉战法”，就等着日军的来犯。
28。3 第三次长沙会战
第三次长沙大捷，乃是中国军队最为货真价实的一场大胜仗，日军在此役再一次遭到重大的挫败与损失。这次长沙会战，与第二次长沙会战仅隔两个月，主要原因是在一九四一年夏威夷时间的十二月七日，日军成功地偷袭了美军的珍珠港，掀起太平洋战争。日本华南方面军的第二十三军，负责进攻香港，但是担心中国军队会支持驻港的英军，于是要求日第十一军，在湖南北部，发动牵制性的攻击作战。主要的目的，是牵制中国第九战区的兵力，以防中国军队南调打击日本二十三军的香港作战。
但是第十一军的司令官阿南惟几，不肯轻易放过这个进攻第九战区的机会，他至少要为上次进攻长沙作战的失利，讨回一些颜面。因此虽然原先在作战计划上，这只是一场牵制作战，但是他却有着旺盛的企图心，希望能够有更为杰出的战果表现。阿南以日军第三、六、四十师团以及第九混成旅团组成战斗序列，于一九四一年十二月底，再度在湖南北部发动攻势。
但日军这次在湖南出兵，可以说是在天时上，就极端不利，因为当年的冬季，湖南出现了罕见的大雨与低温，造成所以的江河水量大增，必须要有渡河的装备、在适当的渡河地点，才能越过河流；同时农田积水泥泞又深，造成军队重装备运动不易，天候的严寒更是增加日军部队补给与攻击上的困难。不过根据日军的情报显示，第九战区的中国军队，的确有大量南下调动的布防行动，因此阿南判断，这给日军一个乘虚而入的大好机会。既然第十一军，早有准备深入湖南，进攻长沙的腹案，只要等待作战时机的来到，现在日军不妨来个先斩后奏，从牵制作战，转换成为攻占长沙的会战。
日本十一军在不到三个月，就再度兴兵进攻长沙，是给薛岳抓到一个有利的反击机会，因为日军是采取攻势作战，军队的疲劳较大，在如此短暂的时间内，无法完成整补，有着疲兵再战的不利。而薛岳已经检讨了两次日军进攻长沙的得失，研拟出一套专门对付日军深入攻击的“天炉战法”，将在长沙附近，对深入的日军加以围堵与歼灭的打击。
最为重要的是，日军的牵制攻击发起时间，实在太迟，这也是因为日军才刚刚打完上一场的长沙会战，兵力尚未完全恢复过来，同时在华南的日军，也高估英军的作战能力，因此认为攻占香港的时间，应该在一个月以上，所以参与牵制作战的日军，不必太早的出动。结果日军攻击的部队在十二月二十四日才正式渡过新墙河进攻，但是防守香港的英军，毫无斗志，在十二月二十五日，就向日本二十三军投降，因此原本奉命南下支持香港的中国军队，这时已经没有作战任务在身，因此当蒋介石听到日军企图乘虚进袭长沙的情报，立刻就下令调离湖南的中国部队，迅速地回防第九战区，以围攻深入的日军。
在薛岳的指挥下，中国军队在面对日十一军南下的攻击中，只是诱敌深入、进行象征性的抵抗，就转进后撤，等待侧击合围的机会。日军在顺利渡过汨水之后，就已经接到香港英国军队投降的消息，基本上而言，日本十一军的牵制作战任务，已经没有必要再继续进行，日军应该可以返回阵地了。
但是，这时阿南惟几却认为，日军既然已经顺利地攻到长沙的半途，只要日军坚持挺进，第九战区中国军队的主战已被抽调而显得空虚，南调的部队回防速度比较慢（中国军队的运动在抗战期间几乎全靠徒步行军），中国军队是挡不住日军之攻势的，那么日军如果攻下长沙，当然是中国战区的大功一件。事实上，由于英、美、荷的部队，在太平洋各区被日本南方军打得一路败逃，相当地刺激到在中国战区日军的心理。假如中国派遣军不能有所表现，那么所有的光彩都要被日本南方军拿走了。何况阿南对于上次没有顺利攻占长沙，更有着强烈要报仇的心理。
刚好日军第三师团长丰岛房三郎中将，也有同样的想法，他刚刚接到命令，准备调任近卫师团长，因此也想要立下个可以吹嘘的战功，他眼见中国军队抵抗的战力不强，自己的军队已攻到长沙外围，因此特别要求阿南允许日军继续南下，攻占长沙。于是阿南决定以战场指挥官独断的命令，改变日军的作战任务，下令第十一军继续深入湖南，直下长沙。
这时薛岳对于长沙会战所有的军力部署，早已是了若指掌，因此下令第十军李玉堂坚守长沙市区，特别在市区的东南高地，布下巷战的阵势，并且将重炮兵旅放在岳麓山，设立了俯视全城的炮兵阵地。蒋介石已下令第四、七十三、七十四、九十九军，兼程回防第九战区，交由薛岳指挥，准备迎头痛击日军的攻势。
此时刚好湖南遭到数十年罕见的酷寒气温与雨雪，日军必须冒着空前的严寒气温强袭长沙。日本第三与第六师团在十二月三十一日，攻到了长沙市区，中日两军在市区爆发激烈的巷战，这时中国军队在岳麓山的重炮发生了决定性的打击力量。进入长沙的日军遭到非常猛烈炮火的压制，中国守军又拼命抵抗，原先日军认为自己乘虚强袭长沙，已是十拿九稳的战局；阿南惟几眼见先锋部队已经进入到长沙城内，所以就抢先回报日军总部，宣布第十一军已经攻克长沙，这是日本中国派遣军做为对日本国的新年献礼，这个消息对于两次没有攻下长沙的日本而言，当然是喜上加喜，立刻发布新闻号外，日本上下立刻组织庆祝，以歌颂日军终于攻克长沙的“神威”。
不料中国军队奋勇抵抗，日军在长沙陷在巷战与肉搏战之中，由于日军所携带的补给并不充足，攻势一旦陷入缠斗的阶段，日军的战力就迅速地下降，岳麓山中国军队的炮兵阵地，更是发挥极大的杀伤效果