在常德会战中，五十八师的王慕羡乘漆家河守敌不备，率一连兵力围歼了在房子内休息的日军一个中队，因此七十四军军部曾授以“全军模范连”的称号。这次该连被作为尖兵连，担任攻击鸡窝山的尖刀部队，连长王慕羡当即立下军令状，并交代他一旦战死，便由第一排排长代理他的连长职务。
以炮火为掩护，五十八师从黄昏开始向鸡窝山主峰发起攻击。王慕羡手擎国旗，准备发起冲锋，不幸中弹牺牲。代理连长继续指挥冲锋，经过前仆后继的攻击，日军被迫撤至反斜面。
战斗进行到第二天，五十八师投入的一个主攻营即伤亡近半，两名连长一死一伤。第三天拂晓，一架低空盘旋的日机向中方阵地进行对空射击，尔后因为惧怕盟军飞机的反击，急于返回，结果慌慌张张投下的两颗炸弹都落到了日军自己的阵地上。五十八师趁机全力冲杀，向敌军阵地投去大量手榴弹。
抗战后期的中国军队出现了严重的兵员补充危机。部队补充与调拨的兵员，多半来自于师、团管区的壮丁。当时名为征兵制加募兵制，但实际上就是抓兵制，也就是俗称的“抓壮丁”。抓来的壮丁大多并不符合入伍条件，他们的身体往往不够壮实，吃不了苦也不愿意吃苦。同时因为前线频频告急，时间紧迫，稍作训练就得开往前线。这样造成的后果，就是多数新兵不会使用枪炮，甚至有的军官都不会射击、劈刺，当然也教不了自己的士兵。
七十四军在被定为攻击军后，就在后方贵州有专门配属的师管区、团管区，负责为七十四军招兵买马编练新兵。横向比较，七十四军的新兵质量可能要比其他部队好些，但很多问题也不可避免地存在着。这时候让新兵发挥作用的一个有效办法，就是教他们投掷手榴弹。
一名军官在给新兵做精神讲话时，这样给毫无军事基础和战斗经验的新兵们打气：“我们非常需要你们，你们虽然都没有打过仗，不会投手榴弹，但是没有关系，我们会马上把你们教会。”
相对于射击、劈刺，投手榴弹确实最简单。只须几名老兵，就可以在短时间内讲清楚手榴弹的投掷法。至于投掷时的实际水平如何，不讲究，你能投的远一些最好，稍近点也可以原谅，总之，短兵相接时，“只要投出去的手榴弹爆炸，敌人一定会死！”
暴风雨一般的手榴弹投过去，霎时间，炸得日军阵地一片火海，敌兵死伤累累，不得不向后溃逃。8月2日，五十八师收复了鸡窝山主峰。
在其余高地，中日两军也展开了激烈争夺。8月4日晨，五十一师随军部也到达前线。军属炮兵营的十二门山炮迅速放列阵地，对鸡窝山东面的一〇六六高地实施猛烈轰击，山头上的日军被轰得躲在掩体内不敢伸头。
五十一师、五十八师立即抓住战机，像猛虎一样向山头发起冲锋，日军丢下山头，不支撤退。打扫战场时，发现被打死的很多日本兵也很年轻，应该都是从本土征集的新兵。因为来不及把尸体运走，每个尸体都被砍掉了一只手——日军将在这只手的旁边写上阵亡者的姓名，然后送回日本后交给他们的家属作为阵亡的证据。
在七十四军的激励下，第一百军也连续攻下了牙鹰岭等高地。鸡窝山一线的被动局面，让日军第二三四联队长户田义直大佐如坐针毡。
战斗越深入，越能凸显王牌部队的价值。日军投入衡阳战场的兵员，大部分都是去年参加常德会战以及长衡会战开始以来连续作战剩下的老兵，具有相当的作战经验。
可是第七十四军也是战斗经验丰富的老部队，尤其五十一师、五十八师跟在常德战后整补的五十七师不同，部队里老兵较多，基层军官多为从黄埔军校毕业的学生。通过战场上的反复较量，这些部队的官兵对日军的编制、装备、战术，指挥以及习惯打法，都有一定的了解。
七十四军也摸到了日军在作战上的一个基本特点，即“欺软怕硬”，说白了，就是日军非常害怕和第七十四军这样常打硬仗的部队作战。对他们而言，如果能常跟杂牌部队或战斗力不强的一般“中央军”打对手仗，才是最惬意最放松的。
现前的情况是没有那么好的事，七十四军就逼在门口，让你想高悬免战牌都不能。情急之下，户田联队长索性亲自举起联队军旗，率后方部队进入阵地据守。
日军第四十师团长青木成一中将深感本师团尤其是第二三四联队情况严重，因此向第十一军司令部提出了增援的请求，但未能获得横山勇的同意。与第四十师团邻近的日军第十三师团长赤鹿理中将看在眼里，知道第四十师团已处于危急状态，遂表示他愿意拔刀相助，派出部队前去援救，横山勇的答复只有一句话：“全力进攻衡阳！”
横山勇并不是不知道户田有多惨。据说在那些天里，这位军司令官每天上下午都会登上司令部附近的高地，对鸡窝山方面的战况进行观察，其间还对专属副官说：“看来，户田部队仍在进行相当激烈的战斗啊！”
横山勇倒不光是关注户田的境遇，他还生怕户田顶不住，让七十四军突破进来。不过为了能够集中兵力，彻底攻克衡阳，他还是选择了弃卒保车，始终不肯分兵对户田进行增援。
奉王耀武之命，中方组织了一支携带电台的搜索队，任务是搜索敌情，同时与衡阳守军取得联系。搜索队进入衡阳城边缘不久就被日军发现，只能边打边退。
不过几天之后，便有第十军的守城官兵沿这一方向突围出来。他们告诉搜索队：“这几天都听到西郊外有枪声，知道增援友军已到，所以我们敢于冒死逃出虎口，奔向你们。”
至8月5日，在七十四军等部队的猛烈进攻下，日军第二三四联队已经伤亡大半，以所属第三大队为例，兵员最多的一个中队连伤员在内只剩下二十四人，最少的中队仅剩两人！
即使处于这种情况，青木师团长仍严令户田，绝对禁止后退。户田被迫将联队机关人员、通信兵、马夫集中起来当战斗兵使用，同时伪军“周部队”也被驱使至最前线。
第二三四联队的一线部队不仅兵员不足，而且弹药也极为缺乏，手雷已经全部用完了，士兵们只得用石块进行反击，或者是把中国军队刚投过来的手榴弹反投回去——这一招在实际使用时非常危险，最典型的是在衡阳一线督战的日军旅团长志摩源吉少将，他给士兵做榜样，现场示范如何将守军投过来的手榴弹迅速拾起抛回，结果却因姿态稍高被子弹击穿了头部。
日军第二三四联队最后退至大水塘以东高地，七十四军由此成为外围十余万军队中最接近衡阳的部队。站在鸡窝山的山头上，已经可以看到衡阳城的房屋，城内的枪炮声和炸弹声也清晰可闻。
似乎离解围只差一步之遥。然而在8月7日，由衡阳城内逃出的第十军官兵却带来了一个坏消息：“衡阳城西第一〇九师阵地已插白旗向敌投降，你们来迟了。”入夜，衡阳城内一片静寂，再无激烈的枪炮声传出，验证了这一消息极可能属实。
8月8日拂晓，又有从城内陆续逃出的官兵证实，第十军弹尽粮绝，方先觉已率部投降。
对方先觉而言，投降是一个万般无奈的决定。在此之前，他向蒋介石发出了最后一封绝命电：“此生已矣，来生再见！”据说他也曾举枪自杀，只是手枪已被副官提前取走，在部下“军长你带我们走一条活路”的劝说下，才选择了走投降的道路。
按照很多人理所当然的标准，方先觉投降之举无法得到原谅，连薛岳曾经的智囊赵子立都对之不屑，质疑：“抵抗了四十多天，就有资格投降吗？”
其实赵子立在长沙即将陷落时也急于逃出，所以在这种事上，批评指责的人实际占据的仅仅是他们所认为的道德高地而已。倒是七十四军历经百战，又有过常德保卫战那样的血泪经历，对方先觉及第十军赋予了更多的同情和理解。他们认为，能够孤军守城达四十七天，对于装备处于劣势的第十军来说，已经是非常不容易了。要追查衡阳陷落的责任，只能归咎于将帅不和，友军配合行动不能一致，以致坐失解衡阳之危的良机。
后来经过很多波折，方先觉从敌营中脱逃出来。时任第四方面军司令的王耀武不避嫌疑，亲自派一名副师长率兵前去迎接，并帮助方先觉转赴重庆去见蒋介石。
蒋介石对待方先觉的态度也很可玩味。余程万当年从常德突围，差点被枪毙，但是方先觉却得到蒋介石的慰勉，并授以青天白日勋章。
原因很复杂，其中一条可能是蒋介石认为，违令逃跑和战败投降，二者有着性质上的根本不同，前面一个当斩，后面一个却可以被解释成是不得已情况下的降汉不降曹。二战结束后，蒋介石在重庆会见了曾投降日军的美军将领温赖特，他说：“军人，战斗到弹尽粮绝，是可以暂时屈服、放下武器的。中国有句老话：‘胜败乃兵家常事’，所以，应该善待放下武器的军人。”
蒋介石并不是当着老外的面才这么说，他在处理庞炳勋投敌事件上同样如此。在日本投降的第二天，庞炳勋就接到了蒋介石所发出的电令：“马上归队，参加受降行动！”
为了攻克衡阳，日军付出了极大代价。在见到第十军挑起白旗后，横山勇立即抽出一个大队前去鸡窝山救援已被打得不成人形的第二三四联队。
日俄战争中，日军将领梅泽道治指挥后备部队在本溪湖进行防守，其间他曾向总司令官大山岩请求增援，可是没有得到同意。梅泽不得已，只好拼命堵击。大山利用这一时机发动进攻，终于迫使俄军全面撤退，梅泽因此成名，被奉为“花一样的梅泽”。
第二三四联队长户田认为自己在衡阳之战所立的功劳，已经可以和梅泽相提并论，而对原先显得极其绝情的军司令官，他也奉送一顶高帽，称横山勇在考虑是否要对他进行增援时的心情，就和当年大山对待梅泽相仿。
自常德会战起，中方的空军力量就已超过了日军，但与此同时，相当数量的地面部队却都缺乏整体观念和顽强的战斗意志。在奉命解围的过程中，他们有的保存实力，有的随意撤退，有的见死不救，有的做做样子，由此导致防守部队孤立无援，精疲力竭，运气好的尚可靠所剩力量组织突围，运气不好的就只能等着被歼灭或战败投降。
在应该受到指责的部队名单中，应该不包括“虎部队”。尽管没能为衡阳解围，但七十四军尤其五十八师的表现和努力仍然得到认可，五十八师师长张灵甫荣膺宝鼎勋章，先前七十四军获得这一荣誉的战将分别是余程万和李天霞。
衡阳失守后，为防止日军沿铁路西进，中国军队在衡阳以西的洪桥一带，构建了湘桂铁路正面防御线。在这一防御线上，施中诚的第七十四军被部署于邵阳（旧称宝庆），所属第五十七师在到达邵阳后，立即择要构筑工事并积极进行整补。
日军第十一军同样对兵员和武器进行了大量补充，但缺额仍然很大，比如第四十师团原有十二门山炮，如今只剩下六门可用。尽管如此，横山勇却并没有暂停作战的打算。他主要是考虑到，中方增援衡阳的各部队仍然保持着战略进攻的态势，实际已对日军形成U形包围圈。如果不及时予以歼灭，这些军队不仅会趁机夺回衡阳，而且还将从湘江两岸切断日军的背后联络线。果真如此，势必对第十一军构成很大威胁。
横山勇决定继续发动洪桥会战，以便包围歼灭聚集在洪桥的中国军队。对他的想法，“中国派遣军”一开始就表示反对，理由是衡阳之战令第十一军元气大伤，各部队的战斗力尚未完全恢复，不宜连续作战，而且在后勤部队推进不理想的情况下，前线补给也难以跟上。
日军在长衡会战乃至整个“一号作战”中面临的最大困难之一，就是补给线漫长，必须时时加以巩固。中国军队也发现，日军前线部队每向前推进约一百公里，就必须停留几天，以等待后勤部队送来补给。
“中国派遣军”的顾虑不是没有道理，但是和常德会战时一样，横山勇及其幕僚对上司的指示做了选择性忽视。8月29日，在完成对部队的调整、补充和休整之后，日军第十一军下达了进攻洪桥的命令。
当天，日军第十一军给“中国派遣军”总部发去一封电报，先斩后奏地报告了洪桥会战的部署情况，并声明他们还将突破洪桥这一作战区域，正式进入湘桂作战的第一期。
湘桂作战也就是“一号作战”中，除豫中会战、长衡会战的最后一个阶段——桂柳会战，第一期计划是直接攻取零陵和邵阳。可是按照“中国派遣军”的原计划，该行动至少要在半个月之后才能展开。现在部属未经同意就将战役提前了这么长时间，令司令部感到很是震惊。
总参谋长后宫淳中将亲自向第十一军发来电报，认为即便要发动洪桥会战，也应视为桂柳会战的准备，而不是开始，因此要暂缓攻取零陵和邵阳。
南京的电报在日军第十一军司令部内引起了争论。这次就连横山勇本人都犹豫起来，因为电报上说得很清楚，若是他一意孤行，再遇到后勤方面的困难，总部就只能做撒手掌柜——“第十一军首先必须靠自身推进后方”。
司令部里与南京总部唱反调的人，只剩下高级参谋岛贯武治大佐。岛贯是长衡会战中日方作战计划的主要制定者，他坚持任务第一，强调洪桥会战已经开始，今后究竟打到哪里，要看敌情如何，不能总部说什么就是什么。
战局的变化，最终让岛贯在论战中取得了胜利。8月31日，在第十一军发起进攻后仅仅两天，洪桥正面的中国军队即发生全面动摇。在此情况下，虽然“中国派遣军”对洪桥会战仍抱有微词，但也只得予以默认。
横山勇发动洪桥会战的胃口不小，他起初是要从洪桥的西北部实现突破，将中方各兵团一个不留，全部予以分割围歼。对日军第十一军能够集结如此多的兵力，不停顿地发动会战，中方确实没有料到，可是问题最后还是出在第十一军自己身上：因为仓促启动，缺乏必要的战略欺骗，各部队都摆着包围姿态直捅捅地朝洪桥进兵，这等于提前给中国军队报了警，通知他们要赶紧后撤。
预定的围歼战变成了追击战，急得岛贯直跺脚，他在日记中写道：“敌之退却，恐因我军企图暴露。”
日军急于扩大成果，前线战况也因此愈演愈烈。慌乱之下，很多中国军队已不是撤退，是溃退，其中第七十九军更是连军部都遭到日军第四十师团骑兵的突袭，军长王甲本不幸阵亡。
扼守邵阳的七十四军乃是横山勇要予以歼灭的重点目标。至8月31日，五十一师、五十八师与日军第四十师团先头部队已激战达两天之久，双方均伤亡惨重。9月1日，日军第四十师团主力陆续到达，攻势更为猛烈。紧张关头，五十一师又被调到其他方向堵击西进日军，邵阳以东的防守阵地上只剩下五十八师。
从当时的态势来看，五十八师与敌人鏖战的时间拖得越久，危险性也就越大，但如果转身就撤，可能遭受的损失更大。七十四军为此制定的策略是，以五十八师逐次使用预设阵地进行阻击，在消耗日军兵力的同时，为五十七师完成邵阳城的守备赢得时间。
9月6日，日军攻克零陵，但第四十师团一直未能够突破邵阳外围，其后该师团被调往桂柳战场，替换进攻的是日军第三十七师团。
9月11日，五十七师完成守备部署，伤亡过半的五十八师除留下小部队迟滞敌人前进外，主力撤往邵阳以西。
这时日军已将进攻重点集中于桂、柳地区，9月14日，日军第十一军攻陷了广西全州。军司令官横山勇在自得之余，也感到必须清除自身后方存在的隐患——第七十四军扼守的邵阳处于衡阳西北，对衡阳以及湘桂铁路沿线始终是一个严重威胁。
横山勇对第一一六师团下达命令，要求对担任主攻的日军第三十七师团进行策应。该师团随即奉令占据邵阳西南附近河岸，然后向邵阳以西及西北迂回，企图切断守军向西北的退路。
假如邵阳四面被围，守军就会遭遇常德、衡阳保卫战的复辙，即守不住时想撤都撤不出来。王耀武因此调回了五十一师，该师奉令与五十八师、五十七师一六九团一起在邵阳以西构筑小据点守备，不让日军第一一六师团对邵阳形成合围。
处于这种严密警戒之下，日军只能先从东面对邵阳城进行突破。
