国军为应对日军进攻，在战前也做了很多的很准备，新抽调了第5、74、100军增援湘江以西阵地，准备围歼右翼进攻的日军第40师团，湘江以西的部队由杜聿明统一指挥。抽调戴安澜新2军增援浏阳、廖耀湘新6军隐蔽在萍乡以北山区，抽调孙渡滇军第58军、杨宏光新3军增援，布置在浙赣边界，准备打击日军左翼第3、13师团，这一区域部队统一由戴安澜负责指挥，国军防守长沙的为张德能指挥的第4军和独立炮兵团。
廖耀湘新6军是豫中会战期间，常申凯从缅北紧急空运至衡阳八甲岭机场，再从衡阳乘火车至萍乡。因为抽调新6军，常申凯与史迪威的矛盾冲突到达顶点。史迪威恼怒于\"花生米'违背承诺再次抽调远征军主力。常申凯则认为史迪威不识大体，缅甸现正处于雨季，无法采取军事行动。为什么不能抽调一些部队回国支援。日军正大规模进攻平汉线，明眼人都知道日军必将南下，长沙、衡阳处于危险之中。
常申凯强硬抽调了新6军进入湖南后，史迪威恼怒之下向美国政府建议武装八路军、新四军。并以国军豫中会战表现为由质疑常申凯的指挥能力，试图以美国政府的压力迫使常申凯交出国军指挥权，史迪威设想国军全部交由美军指挥。后来常申凯得知后暴怒，史迪威的做法彻底触动了他的敏感神经。常申凯视此行为对其权威的挑战?，他向美国政府要求撤换史迪威这\"刺儿头\"。常申凯与史迪威矛盾的激化，为史迪威黯然回国埋下了伏笔。
日军在横山勇的指挥下，三路日军几乎齐头并进，左翼第3、13师团分别自南林桥和崇阳进犯，国军鄂保安团第3挺进队、新13师进行阻击，日军5月28日攻陷了通城；6月2日日军第13师团越过长寿街、献钟以南大山，国军第1集团军及第44军1团进行阻击日军，日军绕道东门、古港、永和准备向南进犯。第72军尾随第13师团南下，国军第58军、第22军113师对日军在蒋埠江、横山一带进行阻击； 6月4日开始日军第3师团分别由花桥、金井南犯，国军第37军主力在洞阳市、跃龙市一带进行阻击。
中路第58师团、第116师团、第34师团分别从潼溪街、八仙渡强渡新墙河，国军第20军进行了有力阻击，但奈何日军数量大使日军渡过了新墙河；日军渡过新墙河后开始进犯汨罗江，国军第37军162师和99师于汨罗江的两岸进行阻击；5月31日日军从浯口、归义强渡汨罗江；6月6日中路日军的主力到达了金井、福临铺、沙基市、大路铺、五伦铺一带，前线日军到达了捞刀河。
右翼日军第40师团自华容、石首南犯，国军第99军进行节节阻击；6月1日日军开始水陆夹击，6月6日渡过了沅江、6月9日日军开始进犯益阳；国军第77师据城反击日军。
国军首先发起反击的是左翼，6月7日日军第13师团前锋一个大队攻击到高坪，与廖耀湘新6军迎面相撞，被新6军一个照面消灭。第13师师团长赤鹿里收到报告，立即感觉到不对劲，一个大队的日军被这么快被消灭不同寻常，赤鹿里立即命令攻击部队向北收缩到永和，第13师团集中在古港、沿溪、永和、官渡一带。戴安澜在浏阳已等待多时，他及军部直属部队与川军第44军留守浏阳，立即命令副军长廖龄奇带着三个主力师从西南向古港压了过去，其中一个师进入北部山区协助川军第20军、第27军断绝第13师团北撤后路，同时防备日军南下增援。廖耀湘新6军、孙渡第58军一部出南面山区向北出击，新3军第58军余部向西压迫。
赤鹿里发现第13师团同时遭到西南、南面、东面的攻击，大溪河以南永和的前锋部队被国军大批部队包围。赤鹿里意识到第13师团遭遇了埋伏，他命令永和前锋部队坚守，另派部队向北发起试探性进攻，同时电告了第11军横山勇，古港、永和发现国军主力，所部已被包围。向北试探性进攻很快就被国军打退，赤鹿里确定第13师团四面被围，但他并没有太慌张。赤鹿里认为国军想吃掉第13师团，还要看国军有没有这样的牙口，除了国军精锐第74军赤鹿里还没有怕过国军其他部队。他的想法很简单：拖住这支国军主力，日军后续部队南下增援与第13师团一起消灭这股力量。西南、南部攻击的国军大量装备美式武器，赤鹿里判断这两股部队属于国军中央军，如果能消灭这股力量，第13军肯定是首功一件。他不知道的是由于他的误判，第13师团包括他自己会命丧此地。
横山勇接到赤鹿理的电报，也同意了赤鹿理后续发来的作战建议：由第13师团拖住国军，后续部队加紧支援、围困，部署完成后第13师团中心开花，消灭这股国军。横山勇命令第3师团向东攻击浏阳，命令第27师团赶到平江，向南发起进攻。
第13师团在大溪河以南的前锋部队有4000余人，得到赤路理的命令后安排部队修建防卫工事。6月8日新6军、第58军发动了总攻，新6军的美制重炮12门105毫米榴弹炮、24门75毫米山炮开火了，永和日军被炮火覆盖。第58军将士们看着新6军的全副美军装备，口水都要流出来了，国内军队还没有如此好的装备，包括国军第74军。日军没有想到南面的国军火力如此强大，远超了自身。新6军全军余人，除留守萍乡5000余人外，全军余都在此地，再加上第58军南线8000余人，进攻部队达到余人。
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