（二）保卫衡阳作战
长沙既失，第九战区决定在衡阳与敌决战。
日军攻占长沙后，分中、东、南三路分进合击。中路日军于6月13日攻占株洲。东路日军20日攻占醴陵，22日攻占萍乡。西路日军于19日攻入宁乡，22日攻占湘乡。日军沿湘江东岸突进，23日进抵衡阳近郊并继续南进，牵制衡阳外围中国军队，以孤立衡阳。
6月26日，日军占领衡阳城东湘江东岸的机场，迂回至衡阳南，截断衡阳守军的退路，并从衡阳之西、西南形成了对衡阳的包围。方先觉指挥第10军守卫衡阳城。衡阳防卫巩固，炮火亦优，守军抵抗意志顽强。第10军英勇搏战，多次击退日军攻势。从6月28日起，日军向衡阳城发动总攻。日军一再遭受损失，不得不于7月2日暂停进攻。11日，日军再次进攻，17日对衡阳城猛烈轰炸，逐次夺取城郊据点，压缩包围圈。但守军不畏牺牲，坚守阵地。日军付出了重大伤亡，不得不于19日再次停止进攻。在进攻衡阳的作战中，日军第68师团师团长佐久间为人及其参谋长负重伤，联队长、大队长被击毙数人。
中国军队力图在粤汉铁路两侧夹击南下进攻衡阳之日军，以救援衡阳；而日军进攻衡阳，除一部兵力直趋衡阳外，在东、西两路也集中相当多的兵力，攻击试图夹击进攻衡阳日军的中国军队。东路进攻攸县、安仁、耒阳、茶陵、莲花等地，西路进攻永丰等地。中国军队与东西两路日军激战，策应衡阳守卫作战。而日军进攻湖南之兵力雄厚，至攻占长沙，后续兵团尚未投入战斗。这时，日军推进其后续兵团猛扑，以策应衡阳近郊战斗。