第一次长沙会战中，日军三路进攻路线，最后一个开始的是鄂南。
1939年9月21日，集结于湖北通城的日军第33师团，在师团长甘粕重太郎中将指挥下，在鄂南发起攻势。其目的是从东边避开中方主力沿新墙河、汨罗江设置的两道防线，在平江地区与湘北日军主力夹击部署在新墙河、汨罗江防线的第15集团军。
第9战区对鄂南方向进行防御的是杨森的第27集团军，川军20军归其辖制。
杨森把集团军总部在平江县城西面的长寿街镇。这一路日军攻击的目的地，恰恰就是长寿街，日军第33师团在中国军队有计划地层层阻击中，艰难向长寿街方向前进。
驻守高冲斗米山第140师某团搜索连，虽其装备与兵力处于劣势，但激战整日，多次击退日军的强攻，重创敌人；
在汤谷山上，第140师的一个连，也与敌激战了一天，使敌人伤亡很大。
晚上，日军行至麦市鸡笼山，140师某团3营9连，在连长曾吉林的指挥下，凭藉山势有利条件，与陆空联合进攻的日军血战三天三夜，虽大部官兵伤亡，仍巩固了阵地，日军一部分只得迂回苦竹岭过江西，另一部分从乌石洞出江西全丰。
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第33师团是1939年2月才在日本仙台编成的，属于警备专用的三联队制师团，该师团编成仅一个月后，即开赴华中战场，编入第11军战斗序列。
23日，日军围攻麦市，第140师因伤亡过重，撤出麦市。
当第27集团军第79军第140师在通城麦市一带与日军激战之际，集团军总司令杨森急调大部兵力在通山阻敌。
而后，在崇阳敌后游击的第134师和守备在崇阳东南山区的第133师(欠第398团) ，迅速分道南旋，协同在麦市一带的140师作战。
第134师师长杨干才奉令后，即以李麟昭第401团为前卫，昼夜连续行军，抢占南楼岭战略要地。
由于山区小道行军缓慢，日军骑兵行动迅速，第401团未到指定位置，即在南楼岭以南地区与敌骑兵遭遇，日军又以飞机助战，致使该团伤亡很大。
但是，该团仍然顽强抗击，顺利完成了掩护赵嘉谟第400团、向文彬第402团两团占领白沙岭主阵地的任务。
白沙岭是日军前进方向上的重要隘口，如果被占，日军即可直达长寿街和平江县城，中间再无险可守。
24日，日军使用飞机和大炮掩护步兵分数路向我白沙岭阵地的左、中、右猛烈围攻，第134 师沉着应战，重创日军。
官兵们为从一个被打死的日军中级军官身上争夺一个图囊，进行了多次拉锯式的反复冲杀，其战斗更为激烈，最后图囊终被向文彬团获得。
从图囊中发现，驻守武汉的冈村宁次中国派遣军，代号为吕集团军麾下的地图标明，第33师团从南楼岭、白沙岭南下，再经龙门厂、长寿街；由侧背包围长沙，协同由岳阳南犯日军作战。
杨森得此情报，急将总部从长寿街经黄金洞、蛤蟆石移往青梅湾。
26日，第33师团与第134师经过两天激战，见无法经白沙岭南下，乃以一部与该师周旋，主力则经全丰向朱溪厂、龙门厂南下。
此时，第133师(欠398团)由崇阳出发，日夜兼程，赶到全丰，侦知敌一部正向朱溪厂前进，急令第397陈亲民团衔尾追击，俟日军在朱溪厂宿营时夜袭日军。
陈团入夜到达朱溪厂外围后，急派分队秘密占领附近高地，同时，组织9个轻装突击队，在日军酣睡时分数路奇袭。由于布署得当，行动迅速，当晚，日军被打得昏头转向，激战至次晨，残敌则向龙门镇溃窜。
是夜，正当第397团在朱溪厂与敌激战时，第133师又侦得约有千余日军在龙门厂宿营。得此情报后，师部急令景嘉谟第399团，由当地青年引路乘夜取捷径直插龙门厂，与第397团协同作战，包围歼灭两处南窜之敌。
同时，电告该师正在江西铜鼓石街乡整训的第398团速急赶到青梅湾，受总部指挥。
27日9时许，第133师师部到达龙门镇以东山地，两团正向敌围歼，师长夏炯立即亲往第399团指挥所指导战斗。
至午后4时，第20军军长杨汉域亲临第133师师部指示：
奉总部急电，日军主力已窜到长寿街至嘉义一带，正与夏楚中军长领导的第 79军一部战斗，令我133师立即返回青梅湾接受补给，准备大战。
他同时还电告在全丰附近的134师，阻击增援日军，破坏敌后勤设施。
随后，第133师以第397团、师部及直属队、第399团的次序，昼夜向青梅湾前进，于次日傍晚补充粮弹后，即向公路推进。
在汨罗江口，营田被日军上村支队攻陷后，罗奇第95师退守欧家坪、钟家坪一线。薛岳严令唐伯寅第19师与罗师协力反击，并派新编23师在六姓山、青山封锁江湖。
鄂南日军发动进攻的前一天，也就是9月20日，我军第一道防线新墙河北岸第15集团军的防御阵地，遭到日第6师团猛攻，情况十分紧迫，薛岳急电部署在长沙城附近的第70军立即出发，限9月22日赶到浯口集结待命。
李觉第70军下辖第19师和第107师，多为湖南子弟，此次为保卫桑梓而战，官兵们士气极为高涨。
不过，第70军的装备十分落后，各师原有的步枪、机枪多是陈旧的汉阳造，每连仅配备轻机枪6挺，每营只有重机枪4挺、“八二”迫击炮2门，军、师均无炮兵部队。
更为严重的是，所属第107师系由湘西土著部队改编而成，战斗力低下，尤其缺乏对日作战经验。
虽然，军部在湘北战事开始打响后，即已规定各师备足粮弹及救护医药，准备战斗行动，每个士兵均已带足三天口粮，但令其“立即出发”不切实际。
因为，各师驻地分布在20至30华里的范围内，集结需要几个钟头，还有电话线路的拆收，军官训练大队的解散等等问题。
所以，军部只得规定各师在午后3时左右分地段集结完毕，4时开始行动。
大战之前，为预防日军机械化部队的突袭，从普迹至浯口约120华里的沿线公路，均已彻底破坏，部队夜间行动困难，白昼还有敌机频繁袭扰。但是，军部仍要求各师不顾疲劳，克服困难，兼程急进。
22日午后3时左右，该军第19师已到达浯口附近，第107师先头团亦已到达，其余正跟续急进中。
此时，第15集团军总司令关麟征告知：新墙河防线危急，第37军军长陈沛除留罗奇师守备营田外，主力已向新墙河增援。
于是，薛岳急令第70军务必星夜接替第37军所遗营田（不含）以东汨罗江南岸亘新市街（含）之线守备任务。
军长李觉乃令第19师以第55团、第56团接替营田（不含）至归义（不含）之线守备，第57团为军预备队；
第197师担任归义（含）亘新市街（含）之线守备，师部位于归义东南之董家塅附近。
军部率第19师师部及第57团在牌楼铺附近。
从浯口至归义、营田间地区，尚有四五十里行程，各部必须继续星夜兼程前往接防。
23日拂晓后，第70军各部逐次到达指定地带，此刻，第37军守军已先日撤走，支援新墙河战斗去，营田陷落。该军以第19师55团一个营，支援第95师向营田反攻，未能奏救。
中午，第15集团军在新墙河全线撤退，午后敌前锋抵达东塘、归义之线，与我第19师和第107师部分守军发生前哨战斗。
24日拂晓起，第70军阵地全面受到敌人猛攻，第19师第55团东塘阵地失而复得，第56团右翼第三营战斗亦激烈，颇有伤亡，下午成相持局面。
此时，汨罗江以北友军已全部向东南撒退，敌主攻力量集中猛攻归义第107师第321团阵地。
归义为泪罗江中段要冲，敌如占领，即有可能沿长岳铁路南下。因而，日军对此十分重视，天上有飞机、地上有重炮，立体式的狂轰滥炸将守军阵地悉数摧毁。同时，唯恐没把握，他们还祭出了混用毒气的战法，炮弹、毒气弹一通狂轰，趁势攻占了归义。
第107师师长令第320团掩护第321团组织反攻。该团团长李标率部三次冲锋反扑，曾夺回过两个山头阵地，但是，李标缺乏同日军作战的经验，在反攻受挫时，将部队停留在敌火力网下，以致伤亡累累，李标亦受伤离开战场。
随后，敌人沿铁路南下白水，我军部所在地牌楼铺受到攻击，第107师不得不全部后撤。而第19师第55、第56两团留置在敌后，与军、师部中断了联系。
第19师师长唐伯寅指挥第57团及军、师直属部队阻击敌人，掩护军部向神鼎山以东转移。激战至晚，军奉薛岳电令：
“第70军应迅速脱离敌人，撤至株洲以南，从渌口，关王庙亘醴陵之线沿渌江南岸设防守备。”
此时，第107师在归义和新市街等地的部队，均已撤出战场向南转进中。第19师第55团电联后，亦正向福临铺运动中，惟第56团尚在铁路以西，联络不上，情况不明，但亦未闻有激战枪声。
该师师长唐伯寅即率第57团在福临铺等侯这两个团的到达，并分批派入过铁路西与第56团联系。
25日拂晓前，突然从白水方向传来激烈枪声，两小时后沉寂。7时左右，第56团少校团附蒋孔亮飞马来福临铺报告，该团已安全转移至麻林桥附近。
又告：24日午后三时起，该团阵地前已无故人进攻，团长王道纯决定将阵地放弃，集结兵力向牌楼铺方面应援军、师部作战。
而副团长陆承裕则力主向东取捷径切断长岳铁路，袭击敌人背后，因无线电台与军、师电台都联系不上，判断军，师部可能正向铁路以东地区转移中。
于是，陆自告奋勇率徐国斌营即时出发，往白水以南地段在铁路两旁山地占领阵地，掩护团主力向麻林桥转移，再回福临铺方面，同师都会合。
25日凌晨4时，团主力刚越过长岳铁路不久，第一营警戒部队发现敌数百人正沿白水以南铁道线南进，其后队马匹甚多。
于是，陆承裕指挥徐国斌营，等敌人到达山口时，步机枪、手榴弹一齐泻下，敌先头步兵百余人进退不得，一部分冒死南进，其余掩护运输队仍退回白水。
时天色渐晓，徐营迅速撤至麻林桥。该营夺获步枪五枝，伤毙敌人甚多，但已来不及清扫战场。旋敌机12架，沿铁道扫射并投弹，该团已远离铁道，未有伤亡。
至此，第70军全军已脱离战场，急向株洲以南转进。
日军在营田登陆之后，第52军军长张耀明令覃异之即刻率第195师主动由汨罗河上游紧靠幕阜山的浯口渡过汨罗河，转移到福临铺占领阵地，阻击敌人。
同时，第79军(附第82师)也奉令在南江桥附近阵地给敌以打击后，即以一部在湘鄂公路方面继续阻敌前进，主力在靠近湘鄂公路的幕阜山一带占领侧面阵地，侧击敌人，掩护第52军向汨罗河南岸转移。
24日晚，关征麟第15集团军所部分别到达汨罗江南岸指定位置，日军紧随其后，当晚和次日凌晨，日军到达汨罗江边。
这时，从营田登陆的日军上村支队已经占据了汨罗江防线的侧后方，此刻，汨罗江难以固守。
薛岳命令从新墙河撤下来的52军、37军第60师等部，加上战场预备队第4军军第59师、73军第77师，计6个步兵师在汨罗江重新构筑防线，迟滞日军前进的速度，其余部队沿捞刀河构筑防线，预备部队在长沙、株洲、湘潭一带展开。
25日凌晨，日军分三路架桥，三次试渡后均未成功，一直相持到下午；日军改变了战术，以小股的步骑兵新辟渡河地点，结果登岸日军遭到守军伏击和分头截击而被全歼。
汨罗江两岸的攻防战尚在激烈进行时，蒋介石认定日军必占长沙，决定即使长沙不守也要相机在其附近地区予敌以重击。
26日，他电令第9战区：“准备以六师兵力，位置长沙附近，由薛长官亲自指挥，袭击向长沙方面突进之敌，予以严重打击。”
薛岳据此制订了《在长沙以北地区诱敌歼灭战之指导方案》，将战区部队分为正面部队、伏击部队两种，分别负责引诱敌人进入伏击区和围歼敌人。
作战指导方案确定：
“战区以一部埋伏于福临铺、桥头驿附近及其以北地区，以有力部队控制于金井及福临铺以东地区，俟敌进入伏击区域，突起包围敌人而歼灭之。”
当日，日军猛攻汨罗江南岸，激战竟日，但未能突破守军主阵地。
9月26日，日军第33师团冲破了川军20军的阻击，继续南下，向汨罗江沿岸的平江县进发。
9月27日，日军上村支队、第6师团、奈良支队、第33师团四路大军已经抵达汨罗江防线，发起了强大的攻势。中国守军且战且退，日军成功越过汨罗江，向长沙攻击前进。
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日军渡过汨罗江后，中国军队各部继续退往捞刀河一线，夏楚中第79军、杨森第20军退入幕阜山游击区，与日军第33师团作战。
同时，薛岳还命令在鄂南游击作战的李玉堂第8军迅速南下，与幕阜山一带的79军、20军并肩作战，从后方不断袭扰日军，给予日军压力。
与此同时，27日下午，第70军第19师到达渌口关王庙之线，第107师到达关王庙至醴陵一线，沿渌江南岸选择阵地，赶筑工事。
是日，覃异之在福星庙奉军部转来集团军总部的命令，要第195师在福临铺至上杉市之间，迟滞敌人三天，争取时间，以掩护我集团军主力在长沙近郊布置决战阵地，准备与敌决战。
并要第195师完成任务后转移到上杉市，利用幕阜山从侧背配合，歼灭进犯之敌。
覃异之按照第15集团军总部之命令，亲自带领两名旅长视察地形，令他有些不安的是，福临铺四周都是些起伏不大的波状地，地势平缓，唯一可依靠的就是村落及附近的丘陵。
随后，他决定：以566旅和一个补充团为第一线，坚守福临铺，待两日后，向上杉市转移，以第565旅为第二线，守上杉市，覃异之自己坐镇福星庙师指挥所指挥。
黄昏时分，日军第6师团侦察部队与195师的搜索连发生激烈的遭遇战。双方都没讨到便宜，国军搜索连连长阵亡，日军也因突遭伏击而伤亡惨重。
29日，第6师团1000多人赶到，迅即以步、炮、空立体战向第195师第566旅发起全线猛攻。战至黄昏，福临铺外围两个村庄、一处高地先后为日军夺取，敌我阵地形成犬牙交错态势，我军伤亡持续增加。
当晚，第566旅奉令开始向上杉市转移。覃异之在路上，布置便衣队掩护主力部队按原计划向上杉市转移。
到了天亮，日军在飞机的掩护下，以骑兵向上杉市搜索前进，沿途与我正在掩护部队撤退的便衣队突然遭遇，便衣队猝不及防，几乎全军覆没，阵亡三百多人，大队长金雄亦阵亡。
随后，第566旅撤到上杉附近的邓家坳、丁家湾，与防守在上杉市的第60师并肩作战。
中午，日军已进到上杉市阵地前。我565旅在上杉市构筑好工事，严阵以待，双方展开了激战，迫使日军无法前进。
9月29日，日军第13师团奈良支队自通城攻占南楼岭、平江，进抵朱溪厂、龙门厂、长寿街。中国军队第20军、第79军各一部在献钟、南楼岭、桃树港一带夹攻日军，主力向朱溪厂、龙门厂之日军追击。30日，奈良支队先头部队与第33师团在献钟以西三眼桥会合，日军两条战线联成一线。
晚上，第11军司令官冈村根据新墙守军与汨水守军在既设阵地立足未稳之际，将日军三路部队集结在新市附近，寻机歼灭中国守军。
冈村令第6师团向新市以南的中国守军进行攻击，奈良支队也改向新市前进，上村支队在击退当面国军后也向新市方面集结。
上村支队由第3师团的第5旅团加强组成，支队长为第5旅团长上村干男少将。该支队下辖4个步兵大队，1个山炮大队，1个工兵联队（缺2个中队），1个独立工兵（渡河）联队，2个辎重中队，兵力雄厚，其战斗力十分强悍。
不过，由于第九战区有计划地实施撤退，一切尽在薛岳的判断和掌控之中，蒋介石在接到薛岳关于在“长沙郊区与敌决战”的方案报告后，也表示出了很大的信心。
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同时，第73军也在铁路沿线两侧阻击日军，第73军、第77师于26日奉命到达栗桥、三姐桥指定位置，与日军激战两天后，将该股日军击退，有力地阻止了敌人前进的步伐。
