1943年11月2日，会战开始。中国军队拼死作战，日军求胜心切，疯狂进攻，战况尤为惨烈。仅常德一地的保卫战，日军就先后投入约3万兵力、300余门火炮。中国守军仅为一个师，兵力仅9000人，在敌我力量悬殊的情况下与敌鏖战，坚守16昼夜，予敌重创。在50余天的会战中，共毙伤日军2万余人。中国军队付出了重大牺牲，师长阵亡者就有3人。日军虽然曾艰难地攻占了常德，但中国军队二线兵团随即展开反攻，日军见势不妙，仓皇撤退。会战以日军的被迫退却而告终。
在此次会战中，中国空军以及美国驻中国基地空军也参加了战斗，并取得重大战绩，集结轰炸机和驱逐机约200架，对日军飞机、舰船、地面部队展开攻击，有力支援了地面作战。中国军队依托阵地节节顽强阻击，迟滞日军进攻，给敌重大消耗，并以反攻恢复了原态势，给日军重创，粉碎了日军的作战企图，同时在战略上也配合了敌后战场的反“扫荡”、反“清乡”斗争。
在战略相持阶段，中日双方所进行的所有攻防战中，以三次长沙会战最激烈、最紧张，也最能体现战略相持的特点。
1939年9月1日凌晨4点45分，德国出动62个师、2800辆坦克、2000架飞机、6000门大炮，从东北、西南两个方向对波兰实施动闪电式进攻。8日，德军坦克部队推进到华沙外围。17日完成对华沙的包围。28日，华沙陷落。面对德国的行动，英国被迫在9月3日对德国宣战。以欧洲战场开战为标志，第二次世界大战全面爆发。中国成为第二次世界大战的重要战场之一。
也就在这一年，纳粹德国为了进攻波兰，竟然不顾日本这个“反共”伙伴，而与苏联签订了互不侵犯条约；日本作为北进的试探，悍然对苏蒙发动了诺门坎战役，结果遭到惨败，并屈辱地与苏联签订了停战协议。
欧战的爆发，进一步煽起了日本的法西斯狂热；德国人的背叛，使日本人恼怒不已；苏日的言和，又使日军可以专门致力于中日战争。这时，在华日本陆军已达到25个师团和20个独立混成旅团，合计换算为35个师团，共计922390人，加上海空军和其他部队，在华日军大大超过了100万。
此时，驻武汉的日本第11军，呈报了一个进攻江南的作战计划。日11军司令官冈村宁次，对于第9战区的中国军队一直怀恨在心，在武汉会战中第9战区让日11军吃了不少的亏。所以，冈村宁次一有机会就想找薛岳的部队复仇。
当时，日本的华中派遣军司令官西尾寿造大将，知道自己即将晋升为（即将组成的）中国派遣军总司令官职务，也希望能够有个战功衬托一下自己的高升，所以就批准了冈村宁次的作战计划。这个作战计划，选择了江西与湖南北部的第9战区发动攻击，希望能够摸到薛岳的主力聚而歼之。
1939年9月中旬，日军第11军抽调第6、第33、第106师团主力和第3师团上村支队、第13师团奈良支队、第101师团佐枝支队等共约10万多人的部队，在冈村宁次的指挥下，以“分进合击”“长驱直入”战法，从赣北、鄂南、湘北三个方向向长沙发起了进攻。冈村宁次以湘北为主战场，欲在汨罗江畔平江周围地区围歼第9战区第15集团军；以赣北为辅战场，在消灭高安附近守军后，转向修水上游策应湘北方面作战。部署在主战场的兵力有第6师团、上村支队、奈良支队、第33师团（在鄂南方向）等部队。辅战场为盘踞江西之靖安、奉新、高安、武宁等地的第106师团及配属该师团作战的第101师团佐枝支队。此外，直接支援第11军作战的还有陆军航空兵第3飞行团及海军一部。
面对日军的大举进攻，第9战区代司令长官薛岳（1939年10月1日被正式任命为司令长官）认为，中国军队在战区内具有良好的地理条件，如果采取诱敌深入、后退决战的策略，完全可以限制和消耗日军的装备优势，打破日军“攻击第一，包围第二”的战术，摆脱日军的围攻，化被动为主动。于是决定采取以湘北为防御重点，“后退决战”“争取外翼”的作战方针，调动30多个师又3个挺进纵队共约24万多人参加此次作战。
当时第9战区的兵力部署是：第15集团军在新墙河南北两岸占领阵地，对岳阳方向进行防御；第27集团军在平江以北之九岭、南江桥一带占领阵地，对鄂南通城方向进行防御；第30集团军在渣津、修水一线对赣北武宁方向进行防御；第1集团军在奉新以西，沿溪李—莲花上—罗坊—会埠之线由东向西展开，守备进出九岭山的交通要冲；第19集团军位于南昌西南外围，主力集结于浙赣路樟树镇（清江）地区。另有6个军又一个师共15个师为战区总预备队，分别集结于长沙以南以东的湘潭、株洲、衡山、衡阳、浏阳，及赣北上高、宜丰、万载等地。
长沙会战是从东线开始的。9月14日，中井师团和斋藤弥平太师团一部，从江西奉新附近向驻守会埠的卢汉第60军第184师包抄攻击，同时对宋肯堂军和孙渡第58军的阵地发动牵制性进攻。
四天后，中井师团猛攻王陵基集团军阵地。王陵基时年56岁，已在战场上度过20多个春秋，素有“王灵官”之称。面对日军猛烈的攻势，他有自己的一套战法。当日军炮火猛轰时，他不愿拿鸡蛋往石头上撞。他所指挥的两个军，夏首勋军正在修水防线，韩全朴军还在增援高安的途中。他立即电令韩全朴军火速回援，命令部队避敌锋芒，且战且退，在铜鼓一线决战。在驻防修水这几个月里，他早已看好了铜鼓一带的地形。
王陵基的部队在铜鼓向日军反攻，进展顺利，迫使日军沿着先前进攻的路线撤回出发点。王陵基率部占据了原有阵地，小战斗仍然零星不断。中井师团被牵制在修水，中井良太郎知道，在这一回合中，日军已不可能围攻高安。
同一天，在北面防线，关麟征命令张耀明第52军开到新墙河一线，阻挡日军进攻的锋锐。张耀明接到命令后遂派覃异之的第2师驻守新墙河，该师第113团胡春华营驻守比家山和草鞋岭阵地。
日军发起进攻后，胡春华营守卫着新墙河北岸互相依托的金龙山和斗篷山，坚持了三个昼夜。几百个活生生的年轻士兵，只剩下不到50人。7名伤员离队远去。
黄昏时，日军再次发起进攻，以前队大量的死亡为代价攻上了山头，他们看到的是中国守军整整一个营只缺7名士兵的尸骨。
第二天，日军集中一个旅团的炮火和兵力，轮番向草鞋岭发起猛攻。激战三天，守军史思华营伤亡过半，第四天，太阳落到山坳里的时候，史思华营官兵全部阵亡。日军支队长奈良昂走上山头，毕恭毕敬地向他的敌人躬身致敬。
在通城方向，甘粕师团向南猛攻，企图突破幕阜山夏楚中军的阵地，向南直插，配合岳阳方向的主力，围歼守卫第一线新墙河的第15集团军。
23日凌晨4点，日军稻叶师团集中80多门火炮，向防守南岸的张耀明军第2师阵地猛烈轰击，一小时后炮火延伸，日军开始强行渡河。守军顽强抵抗，鲜血染红了河水，日军第一次强渡失败。日军又向新墙镇和荣家湾之间的铁道正面重点攻击。这时，天空升起了两个红色的气球，这是日军在为自己的炮兵指示目标。果然，火炮铺天盖地打来，一层一层向前延伸。炮击之后，几十架飞机呼啸着轮番俯冲轰炸，同时，日军步兵主力进行强渡。新墙河一线的防御阵地岌岌可危。
下午，日军再次以炮火和飞机对第12团阵地进行毁灭性的轰炸。几十分钟后，第12团阵地工事全毁，守军大部分葬身其中，没被炸死的几百名官兵全部中毒（日军投放了毒气弹），丧失了战斗能力。日军占领了阵地，用刺刀将他们全部捅死。日军进入湖南境内以后，第一次渡过了新墙河。
25日凌晨，日军到达汨罗江边。上午9点，日军开始试渡，马上发现汨罗江绝不像新墙河那么容易渡过。这里水深流急，江面宽阔，徒涉是不可能的。日军急忙调来船只，在空军掩护下渡江。下午两点钟，十几架日军飞机对新市方向的守军阵地狂轰滥炸。下午5点，日军攻占了汨罗江南岸的重要据点新市和归义。
日军刚过汨罗江，白崇禧和陈诚来到战区薛岳的临时指挥所找到了薛岳。白崇禧说：“伯陵（薛岳字），我们给你带来了委员长的指示，辞修（陈诚字）兄传达一下吧！”陈诚掏出蒋介石的手令交给薛岳，轻松地舒了口气。薛岳看完手令，竟是要他弃守长沙，便神情严肃地对他们说：“我9战区几十万大军驻在湘北，竟然不守长沙，这军令职责何在？我已下定决心，第9战区誓与湖南共存亡！誓与长沙共存亡！”
白崇禧说：“难道你忘了南昌会战的教训吗？”提起南昌会战，薛岳的心头仿佛被戳了一刀，他几乎是冲口喊了起来：“这里绝不是南昌，长沙城我是守定了！”
白崇禧勃然大怒：“不要感情用事，服从命令是军人的天职！”“将在外，君命有所不受，就是砍了我的脑袋，长沙城我也绝不放弃！”薛岳似乎豁出去了。
陈诚当时是名义上的第9战区司令长官，见两人吵得不可开交，便低声问薛岳：“守长沙你有把握吗？”薛岳想了想，干脆而肯定地说：“有把握！”
听到这声回答，陈诚也陡增信心。他又问：“部队情况如何？”“除少数部队失去联系，绝大多数都在英勇作战，或有计划地调动转进。全军的杀敌热情很高，士气很旺啊。”
听了薛岳这番话，陈诚转向火气已消的白崇禧，小声说：“是不是先尊重伯陵的意见，让他守长沙？我们马上报告委员长，请他重新裁决，如何？”白崇禧无奈地点点头。
薛岳命令张耀明军和李觉军各留两团兵力继续阻击日军南下，其余部队全部撤退到长沙附近及以北地区，准备在侧面阵地上打击日军。
守军转移阵地后，最先与日军接火的是第52军。张耀明奉命指挥4个师在福临铺和上杉市一带设伏，侧击南侵的日军。
26日晚，覃异之师开到福临铺，进入伏击阵地，准备在该地区迟滞日军4天的行程，掩护主力撤退。第二天中午，覃异之派出便衣侦察敌情，与稻叶师团先头部队遭遇，便衣队长牺牲。大约黄昏，稻叶师团大队人马到达福临铺附近。
第三天清晨，日军步骑兵组成的搜索队向守军阵地逼近。待日军走近阵地，守军一阵猛烈扫射，日军顿时人仰马翻。约一个小时后，一个联队的日军步骑兵赶到，向覃异之师各阵地发动进攻。经过几小时激战，双方形成对峙状态。
覃异之为了保持部队的机动，下令全师于当晚撤退到上杉市一线。这时，日军已经占领了上杉市梁仲江第60师的阵地。覃异之和梁仲江商定，由覃异之师阻挡从金井方向南进的日军，梁仲江师重整旗鼓，迂回反攻上杉市。
30日上午，日军在捞刀河上架设浮桥，准备南进。过到桥中间，覃异之师与梁仲江师前后夹击，一阵猛烈扫射，日军伤亡惨重，在岸边停止不前。与此同时，李觉军在铁道沿线两侧阻击日军，经过激战，阻止了日军的步伐。
稻叶师团连日征战，两遭伏击，这一天就损失700多人。
日军占领了湘北广大地区，但是，长沙仍然是可望而不可即。冈村宁次接到报告：中国军队正向长沙方向退却集结，而日军主攻部队的后勤补给线几乎全被切断。他这时才明白，他的对手薛岳并非抵挡不住日军进攻，而是想以长沙城为中心，摆开一个口袋阵，张开了大口，要吞噬他的将士！万家岭的教训，使他不敢贸然孤军深入。10月1日，他下达了全线撤退的命令。第一次长沙会战遂告结束。
此次会战，日军集中兵力10万之众，未能达到歼灭第9战区第15集团军的目的，反而遭到有力的阻击、侧击，部分日军被包围，损失惨重。日军在会战前期，攻势行动艰苦；在会战后期，于对方反击下匆匆撤退，士气大受影响。日军伤亡达2万余人，国民党军队伤亡3万余人。
日军第一次进攻长沙失利，冈村宁次没敢再向长沙发起进攻。他的继任者园部和一郎在1940年转而攻击第5战区，造成张自忠在汉水沿岸的南瓜店壮烈成仁。日本第11军接着攻占了第6战区的战略要地宜昌，再次试探性地攻击第9战区。但是，日军在上高会战中纵兵轻进，大贺茂师团遭到中国军队巧妙的战术合击，损失惨重。园部急调樱井师团救援，同样遭到重创，王耀武的第74军一战成名。日军认为园部应负主要责任，第11军再次易帅。
年轻将领阿南惟畿中将，在四月野心勃勃地来到神往已久的中国，接任第11军司令官。他上任之后，立刻研究武汉四周的战局，决心攻占冈村啃不动的长沙，挫败薛岳的锐气，也显示一下自己的能耐。
其实，阿南的上司畑俊六更想攻击第9战区。已晋升为中国派遣军总司令官的他非常清楚，这里集结着中国军队1/4的兵力，其中大部分是中央军的精锐部队，如果能将这部分力量重创或消灭，一定会大大削弱国民政府的抵抗意志，迫使蒋介石早日投降。畑俊六对长沙作战寄予厚望，遂命令阿南再次进攻长沙，消灭第9战区主力。阿南惟畿接掌了园部的职务和野心，踌躇满志地考虑作战计划，将这次长沙会战命名为“加号作战”。
1941年9月，阿南惟畿指挥4个师团、4个支队、两个飞行联队和海军一部，共11万多人，分两路向长沙进攻。
薛岳对日军的进攻感到突然，却并不惊慌。他指挥13个军、一个挺进军和两个飞行大队，共30多万人，利用有利地形和既设阵地，逐次抗击，打算将日军诱到汨罗江以南、捞刀河以北的地区，予以歼灭。
9月7日，集结在岳阳西南的日军第6师团，由神田正种师团长率领一部，为掩护新墙河方向主力的展开，向大云山地区发起攻击。3个联队的日军在飞机大炮支援下，从东、西、北三面包围大云山，冲向欧震第4军的柏辉章102师阵地。
柏辉章很快发现，全师都受到日军的猛烈攻击。欧震严令他坚守，他便向全师下达“死守活打”的命令。他说：“只要阵地能守住，你们各用各的方法，与敌人周旋，拖延时间。”柏辉章与各团通话时，头上一片枪炮声和飞机的嗡嗡声。各团打退了日军的多次进攻，而最前沿的960高地仍然在102师手中。
第二天，日军集中5000人合击960高地。欧震看到有全军覆灭的危险，遂于傍晚下达了撤出战斗的命令。
第27集团军总司令杨森上将认为，大云山对于整个会战至关重要，电请薛岳将相距不远的陈沛第37军第60师拨归欧震第4军指挥。
9日，日军神田第6师团主力向大云山南侧包围，越过了新墙河。后半夜，杨森派欧震第4军、孙渡第58军的两个师和杨汉域第20军第133师发起反攻，侧击并合力截击已经渡河的日军，在激战中将日军压回新墙河北岸，并乘胜追击，迫使日军退到五龙桥和百羊田附近。
