第六師團奪取了楠竹山陣地之後，重新編組了一下，第六步兵旅團長竹原三郎少将從工兵聯隊、辎重兵聯隊中抽出了一部分士兵，補充進了步兵聯隊。這樣編成的步兵聯隊人數上是增加了，但戰鬥力并沒有提高多少。不過第六師團後面還有獨立重炮第十五聯隊和戰車大隊的支援，因此師團長神田正種中将還有些進攻的底氣。
擔任第六師團前鋒的仍是補充了部分兵力的第十三聯隊，聯隊長友成敏大佐率領第十三聯隊到達長沙城外集鎮型成的工事後，一面下令建立進攻陣地，一面登上高處對面前的陣地觀察一番。二七二旅這裡的陣地和二七一旅陣地差不多，唯一的區别就是二七一旅第一道防線上隻有戰壕和地堡，而二七二旅這裡多了一道二米高的圍牆。
這道圍牆是本來就有的，也是本來這裡的商戶集資修起來後自保用的，二七二旅在修建陣地時把它加固了一下，利用了起來。有了這道圍牆長沙城東門外的這個集鎮就成了城外城。己經能看到長沙城高大的城牆了，日軍面對再堅固的工事，此時也唯有進攻這一條路可走了。
第十三聯隊拉開架式，讓步兵在聯隊炮火的掩護下展開進攻，經過自然是千篇一律的炮擊、進攻、受阻、撤退，再接着炮擊、進攻。連守在陣地上的一營長馬龍都不屑的對自邊的一連長說道:“這小日本翻來覆去就這麼二招進攻的套路，要不是有飛機和重炮，怕是連浏陽河都過不來。”
一連長答道:“也不知道上頭是怎麼想的，明明可以擋住小日本，卻讓我們一個勁的後退，這都退到長沙城下了，再退可就退進長沙城了。”馬龍斥了一句:“你小子别胡說八道，上頭的意思不是我們能亂猜的，做為軍人，隻要服從命令聽指揮就行，别的都不是你我要考慮的事。”
一連長忙笑着說道:“營長，我也就是說說，你看我什麼時候不遵守命令了？”馬龍說道:“你就嘴上沒個把門的，這要被人彙報上去，說你非議上司，你少不得又要挨批。好了，小本的步兵又要上來了，帶着你的人進入陣地吧！”日軍第十三聯隊攻了一個上午沒能攻的動一營陣地，下午師團長神田正種中将派來了重炮助戰，這才摧毀了一營陣地上地表工事。
一營官兵在失去地表工事的情況下，仍利用各處地型做掩護打退了日軍多次進攻，在晚上才撤出陣地，回到後面的集鎮中。而日軍第十三聯隊在一天的進攻中又折失了幾百兵力，隻能退下去，第二天的攻擊換上了第二十三聯隊。
元月十二日，日軍從東、北兩個方對長沙城外集鎮陣地繼續猛攻，還動用了飛機助戰，王海濤明白日軍飛機對自己陣地的威脅太大，因此下令埋伏在城外山頭上的二處高射炮陣地，對日軍飛機發起攻擊。用最先進的高射炮打擊毫無準備的日軍飛機，第一次攻擊就取得了很好的戰績，日軍二個飛行戰隊一共損失了三十四架轟炸機，四架戰鬥機，這個損失讓日軍第一飛行團團長秋山豐次少将心痛了半天。
九十師己經退到了長沙城下，己不用再退，這就讓十二日這天的戰鬥打的十分激烈。日軍用盡了全力也未能再有寸進，反而因士兵損失太大，而紛紛向第十一軍司令官阿南惟幾大将求援。第十一軍至此己是後勁不足，軍需物資、武器彈藥紛紛告急。
阿南惟幾司令官這時如同紅了眼的賭徒，不甘心就此收手，反而孤注一擲的把手上最後的預備隊獨立混成第十四旅團和立混成第十八旅團全部派了上去。另外戰車第十三聯隊全部戰車也投入了進攻，二個獨立攻城重迫擊炮大隊也一同參與進攻。
日軍拿出了壓箱底的實力，目的就是為了占領長沙城。第九戰區薜嶽司令官也沒閑着，他也在調兵遣将，在第十一軍的部隊外型成了一個大而厚實的包圍圈。有王海濤送來的情報，薛嶽将軍怕日軍提前撤兵，那煮熟的鴨子就飛了，所以也對手下幾個集團軍下達了新的命令。
命令中第二十七集團軍、第三十集團軍、第十九集團軍所屬各部，務必于元月十二日到達攻擊住置，于元月十四日早晨對日軍展開攻擊。具體方案由第九戰區司令部以文件型式下發各部隊，各部務必遵照執行。軍令一下，整個第九戰區都動了起來，各支部隊紛紛向目的地開進。
中國軍隊外圍的調動，日軍也有所查覺，報告送到阿南惟幾司令官處時，阿南惟幾司令官的注意力全集中到了長沙城這裡，對這些報告根本沒往心裡去。在這樣的情況下，十三日這一天日軍繼續對長沙城展開猛攻，連第四團和第四十師團也合兵一處，對銅井鎮和軍所高地展開了攻擊。
王海濤自然也接到了第九戰區司令部發來的命令，這道命讓王海濤精神為之一振，被小日本壓着打了這麼多天，終于到了反擊的時候了。王海濤把長沙城裡三個師的三個裝甲團每個裝甲團配上二個步兵團，一個自行火炮營、一個高射炮營，然後分别在長沙城東、南二個城門處駐紮。
警衛旅加上裝甲旅，配合一個自行火炮團，再加上剩下的高射炮部隊，集中到了北城門，他們的任務不隻是擊退日軍，而是目标直指嶽陽城，王海濤要用這支快速機械化部隊，搶在第十一軍回撤前，對嶽陽城進行攻擊，争取攻占嶽陽城，打掉第十一軍的老巢。
王海濤認為以國軍現在的實力，已經可以進行部分地區的反擊了，全面的反擊就讓自己從對嶽陽城的反擊開始吧。九十師和二一一師四六三旅拼盡全力硬擋住了日軍在元月十三日這天的狠攻，到了十三日夜間，九十師撤回了長沙城內，四六三旅也和四六二旅進行了換防。
唐龍仔帶着四六二旅，師警衛團還有王海濤交給他的十五門火箭炮和全師的野戰炮，悄悄來到了軍械所高地陣地上，換下了苦戰多日的四六三旅，就等明日一早，反擊的命令下後，對日軍展開全面的反擊，四六三旅旅長韋二喜對唐龍仔說了半天好話，才讓唐龍仔答應他們旅派一個團參加反擊。
長沙城外圍，黃維的第十八軍從浏陽方向直插沙南門浏陽河南岸，阻擊長沙城南日軍。第五十三軍和第三十七軍埋伏在春華山、永安二處，待日軍撤至附近加以攻擊。第三十集團軍的第七十二軍和七十八軍從金井鎮向福臨鎮攻擊，給日軍後撤部隊攔腰一擊。
第二十七集團軍的第二十軍、第五十八軍于新牆河南岸至汨羅江之間地區攔截攻擊日軍殘餘。直屬第九十九軍從湘陰渡過湘江，從長沙城北日軍背後展開攻擊。這裡面第二十七集團軍的二軍和第三十集團軍的二個軍經過近十天的休整補充，又有了再戰之力。
而别的幾個軍不是還沒參戰，一直在養精蓄銳，就是隻進行了短時間的戰鬥就撤了出來，實力上沒有什麼損失，現在他們紛紛趕到了指定位置，就等是日軍退過來痛打落水狗了。而阿南惟幾司令官還在做着攻占長沙城的美夢，全然不知一張巨網己鋪開。
二十四日一早，日軍剛剛集結，準備開始今天的攻擊。第九戰區司令部薛嶽司令官反擊開始的命令就下達到各部，王海濤讓嶽麓山重炮陣地開炮的命令也下達了下去。嶽麓山上的重炮陣地上百門重炮可算是有了用武之地，重炮旅旅長唐亦石一聲令下，上百門重炮同時開炮。
重炮炮彈飛過長沙城，落在了城外集結的日軍頭上，突如其來的重炮打擊，讓日軍進攻部隊一下亂了套，第三師團的師團長高橋多賀二中将和第六師團的師團長神田正種中将不約而同的同時沖出了指揮部，看着因炮擊亂成一團的部隊，半天沒搞清發生了麼情況。
這時也不用他們再去搞清情況了，随着長沙城城門大開，一輛輛重型坦克魚貫着沖出了長沙城，順着公路向日軍壓了過來。炮擊十分鐘後，炮火開始延伸，坦克車、裝甲車也到了最前沿，幾十輛鋼鐵巨獸給日軍帶來了巨大的壓力。
第十一軍司令部內，各支部隊告急的電報一封接一封的送到司令官何南惟幾大将的面前，面對這些電報，阿南惟幾司令官如同輸光了全部家當的賭徒，灘坐在書桌後，半天之後再下達了全部撤軍的命令。不過這道命令下的己經晚了，前面的部隊己經開始了敗退。
首先後撤的就是第四師團，第四師團倒是沒有遭到重炮的轟炸，不過軍械所高地上的五十四門野戰炮和十五門火箭炮同樣給了們巨大的打擊，尤其是十五門火箭炮，一次齊射就把日軍進攻陣地炸成了一片火海，其威力的巨大，讓觀戰的二一一師官兵都感到了震撼。