事实上，当长沙的激战进行到第四天（即1月4日）时，中国军队的合围大军就已到达了指定位置，逼近长沙。
此时，第20军在平江东北，第37军、第58军在高桥以北，第30集团军主力在浏阳附近，战区直辖第4军在醴陵、株洲一带，第79军到达东山渡口，第73军在岳麓山一部已经加入战斗。
另外，沿湘桂路开来的一个战车营也即将到达，形势极其有利，战机稍纵即逝。薛岳一刻也不敢耽搁，于4日夜间下达了总反攻令，围追堵截，井井有条，欲置阿南惟几于死地。
防守长沙的第10军由于伤亡惨重，没有承担追击任务，但刚刚加入长沙战斗的第77师却一马当先，第一个投入了追击的行列。
第77师由湘西土著改编而成，原本纪律败坏，喜欢劫掠，名声一向不好，驻地百姓讥讽他们是：
“三元改守礼（该师代号），害人害到底，城里抢现洋，乡下要白米。”
韩浚上任后，立即严加整顿，部队的素质和军纪才有所好转。
第三次长沙会战刚刚展开，第九战区即把第77师调来长沙，分担第10军守城任务，在薛岳眼里，大战在即，多一个人就多一分力，何况该师还是三湘子弟兵。
韩浚旧照 图片来自网络
在岳麓山长官部，薛岳对韩浚十分客气，夸赞说：
“你这个师的战斗力很强，士气很高。”
这一下子让韩浚十分感动。当时，长沙战事达到了最高潮，前线十分吃紧，孰料，第10军坚守数日，眼看胜利在望，担心抢功，就把77师晾在了一边。
对此，原本渴望一战给全师正名的韩浚愤懑不已。日军一败退，韩浚抓住机会，率部英勇奋发，急起直追，直到汨罗江畔才停止攻击。
追击作战初期，中国军队的打击重点在日军第3师团，因通讯部门延误，罗卓英收到第九战区关于敌动向的电报时已到了5日下午3时。
4日晚，第3师团随同第18联队，带着700多名伤员，向东逃向浏阳河。5日凌晨2时，到达东山镇的军桥，此时，渡桥早已被我第79军第98师炸毁，在长沙城南的第4军一部，亦向该地和榔梨市迂回。
此时，第18联队联队长石井信根据军桥已被破坏，且遭到不明兵力阻击的状况，令所部沿浏阳河南岸磨盘洲附近徙渡，第79军一部发现后，在对岸猛烈开火，日军被击毙、击伤和溺水者约500人后停止。
为避免遭受更大的损失，第3师团师团长丰岛只得下令部队改向由第6师团控制的郎梨市方向撤退。
与此同时，日军第6师团最初的撤退举步维艰。4日晚11时，第6师团主力开始退却，首先抢占浏阳河渡河要地——长沙以东10余公里的榔梨市。
师团长神田正种老奸巨猾，在此之前的1月3日，该师团刚刚开到长沙，他就未雨绸缪，分出步兵第45联队控制了㮾梨市的渡河点。
尽管如此，4日早晨第26军蜂拥而至，还是将日军第45联队和辎重第6联队围困了起来。
而第6师团主力在夜间从长沙撤退途中，遭到中国军队第73军的追击，师团直属队受到很大损失，辎重兵第1中队全部被歼，卫生队运送的相当一部分伤员也都丢失。
5日天明前，日军抵达郎梨市时，神田正种师团长接到阿南的命令:
第3师团方面的渡河已完全停滞，已受命转向郎梨市方面渡河，因此第6师团必须确保郎梨市军桥，以掩护第3师团转进。
这时，殴震第4军、夏楚中第79军与萧之楚第26军也追至此地，第26军暂6师在北面与第6师团展开激烈的渡桥争夺战，攻占了步兵45联队第2大队(大队长高桥种一少佐)把守的康思岭一带阵地，并打退了日军的一再反扑。
同时，第26军其他各部也突破日军警戒阵地，攻到郎梨市渡口附近，与服部联队展开了肉搏战，战斗渐趋不利，让神田忧心忡忡。
5日下午，第3师团在飞机以及第6师团的掩护下，仓皇渡河，逃到曹家坪、㮾梨市之间。
晚间，神田见到从东山镇来到第6师团部的丰岛房太郎时，提议两个师团协同攻击第26军。
丰岛听后没有同意，因为这时第3师团弹药已所剩无几，根本没有力量再进行这样的战斗，神田看到一向骄横的丰岛竟然说出这样的泄气话，知道情况不妙，于是打消这个念头。
6日晨，第6师团与第3师团合力北上。第26军依据既设阵地，节节阻击，日军进展迟缓。而在日军的后尾，中国军队第4、79、10军等部尾随发起攻击。
在郎梨市南侧担负掩护任务的滨之上第2大队(大队长阿部政太郎少佐)很快就被击溃，第3师团不得不派加藤大队(大队长加藤少佐战死后由染谷大尉暂代其职)前往收容。
第三次长沙会战中，中国军队机枪阵地旧照 图片来自网络
同时，第41师也对位于茶塘附近的日军片冈联队进行了反复围攻，日军撤退十分混乱，两个师团主力经一天苦战，才在7日凌晨并列抵达捞刀河北岸的枫林港地区。
接着，担负后卫任务的第6师团平冈第45联队完成任务后，放弃郎梨市，第79军乘胜前进收复。
中国军队第79军、第4军、第99军、第26军、第37军、第30集团军将日军堵截在捞刀河、浏阳河之间达3日之久，这段距离不到50公里，可说是日军的地狱之旅。
7日上午，在茶塘附近死守数日的第3师团片冈辎重兵第3联队，实在顶不住了，向北溃逃，直到午后13时，才被的野第66联队收容，他们所携带的一部分辎重成为第41师的战利品。
浏阳河畔的渡口争夺战是第三次长沙会战的追击阶段最激烈的渡口争夺战。在这次作战中，中国军队获得了重大战果。
但是，就整个第三次长沙会战追击阶段作战而言，中国军队对渡河点的争夺是不得力的。
后来，在蒋纬国先生担任总编的《抗日御侮》中就对此提出了中肯的批评:“作战当时，天雨水涨，汨水及浏阳河之障碍力均增强（不能徒涉)，该两河之各渡河点，实为日军退路上之要害，但因追击部队，未能超越日军及时加以控制，致使日军大部退去。”
在第3、第6师团在浏阳河畔苦苦挣扎、寻机逃命之时，在日军主力侧后方作战的第40师团的处境危机。
根据第11军命令，由金井向以南春华山增援的第40师团，沿途遭到陈沛第37军的多次阻击，5日晨，第40师团后卫龟川第236联队在师团主力南进春华山以后，固守大山塘一带阵地，迎击着第37军主力一次次冲击，当夜，龟川联队几乎弹尽粮绝。
6日拂晓，第37军向仙姑殿阵地发动攻击。日军第3中队3小队长弘田哲男少尉当场被击毙。随后，双方陷入混战。战斗一直持续到后半夜。
7日天亮前，第37军在大雾的掩护下，开始收缩阵线，向长沙县鼎功桥北双华尖和仙姑殿发起了总攻。双华尖上的60名日军，遭到我军数百人的猛攻，该股敌人很快就被打死了一半，其余也很快就被肃清。
与此同时，龟川联队第2大队损失惨重，在15分钟内，该大队大队长水泽辉雄少佐、第5中队长三宅善识中尉、第6中队长关田吉中尉战死，另外12名军官及130多名士兵非死即伤，基本被歼灭。
7时左右，龟川良夫看到双华尖和仙姑殿两处主阵地均岌岌可危，遂急电师团长青木成一，请求补充弹药。电报中称:
“7日黎明，判断约有敌两个师，重点指向双华尖及仙姑殿开始奇袭攻击……各处正在近战格斗，才勉强确保现有阵地，但弹药十分缺乏，所剩炮弹联队炮只有3发，机枪子弹3一5排,步枪子弹不过5一15发，手榴弹每分队只有1-2个，迫切希望空运弹药。”
青木读过这份电报后，立即向军司令部去电，请求给龟川联队空投弹药。中午时分，2架运输机飞临龟川联队阵地上空。阵地上的官兵顿时欢呼起来。
可是，他们万万没想到，飞机上空投下来的步枪、手榴弹和豆酱粉等物资大部分落进了附近的池塘，片刻后，中国军队又开始进攻了。
双方在大山塘的激战彻夜不停，龟川联队由开战之初的3000多人锐减至500多人，第一线部队伤亡高达90%。
日军第40师团主力抵达春华山后，遭到第78军的攻击。双方战斗到7日晚。当天下午，青木得知第3师团到达春华山附近，认为自己的掩护任务已完成，乃令部队于晚间开始反转。
夜幕降临后，日军利用浓雾与第78军脱离接触，经罗家冲向学士桥方向退却。但途中遭第37军和第78军的节节阻击，损失惨重。
午夜，第40师团一部在麻林市附近与第58军一部遭遇。双方激战一阵后，中国军队主动后撤，日军方得以继续前进。
7日，第40师团到达春华山一带，接应到北撤的第3、6师团，完成掩护任务，接着前去救援龟川联队时，这个联队只剩下四处躲藏的20来个残兵，可以说是全军覆没。
此战的尾声是第40师团的一个炮兵中队企图逃窜，我军第95师的一个营立即将其包围，经过一夜血战，该中队被全歼，两名残兵窜入红薯窖内顽抗，我官兵就将一把半干松枝点燃，用竹竿顶入窖内。不出两分钟，这两名日军就乖乖地爬出红薯窖，被我军俘虏。
金井之战，第95师扬眉吐气，打了一个像样的漂亮仗。在他们的阵地上，收拢的日军遗尸就达326具，俘虏日军108人，缴获步枪144支，轻机枪16挺。自抗战以来，95师第一次实实在在地品尝到了胜利的滋味。
日军主力突破浏阳河的阻击线令蒋介石懊恼万分。他原以为，经长沙一战日军已成强弩之末了，中国军队集中优势兵力，一定能在浏阳河一带取得歼灭性战果，如今却让日军逃脱，实在难以让他满意。
7日，他打电话给薛岳，以严厉的口气指示第九战区“以福临铺东侧的古华山为界，西面由杨森副司令长官负责，东面由王陵基副司令长官负责，督率各军务须阻止、切断敌军。如敌从某军正面逃走，即将其军长枪毙”。
根据这一命令，薛岳除令追击部队排除一切困难向北猛进外，命位于日军侧后方的第73、58、78、99军向青山铺、影珠山、大荆街、长乐街、黄谷市、新市等地攻击，以截击败退之敌。
下午3时，在平江第 27 集团军指挥部，杨森接到蒋介石的电话。
远在重庆的蒋介石听说至九战区有线联络沟通,第一个电话就打给杨森。他看着面前一幅在几个昼夜中快被他看烂了的作战地图，声音严厉，不容置否：“以福临铺东侧的古华山为界。西面由伯坚（杨森的别名）兄负责，东面由王副长官（王陵基）负责，务请兄督率各军阻敌北逃。如敌从某军正面逃走，即将其军长枪毙！”
杨森放下电话之后，喝了一口茶水，仍觉得心在急跳。论起来，杨森与蒋介石还沾点亲戚，但现在硬是到了六亲不认的时候。
原来，蒋介石为了争取杨森的支持，让自己唯一的亲外甥竺培丰迎娶了杨森的三女儿杨郁文，从而缔结了姻亲关系。
杨森旧照 图片来自网络
自担任由北向南堵击日军任务后，杨森没有睡过一个安稳觉，7日上午7时起，位于影珠山至福临铺堵击线的20军和58军，分别与刚从华北赶来就投入战场，此刻，由北面而来接应日军主力突围的第9混成旅团和由南向北突围的第6师团发生激战。
杨森心想：
我的两个军被南北两支日军夹在中间，这就已经够我受的了，你这时又搞么子电话督战，说是枪毙军长，还不如说把我崩了听起来明白些！
尽管这样想，他还是命令副官立即备车，去58军军部督战。
7日晚，阴云散去，明月高悬，日军的行踪完全暴露在我军的攻击视线内。
这天夜里，第73军已抵达青山市苦竹坳附近，第4军、第26军已追至枫林港以北地区，第99军已抵达新开市附近，第20集团军在影珠山、福临铺、古华山一线占据阵地，而第37军除以一部围歼第40师团第236联队外，主力则在脱甲桥、学士桥截击日军。
此后，中国军队又着手准备对第3、第6师团进行第二次围歼。
