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薛嶽接到統帥部轉發過來的張昊的意見後，和吳逸志參謀長商量了一下，以為行不通。因為長沙面臨著危機，長官司令部必須做好南撤準備。一旦南撤，通訊兵就根本沒法派出。兩人心存僥幸，以為電報被破譯，只是推測，並不一定屬實，就決定仍然使用電報與各部聯絡。
此時，在撈刀河南北和長沙附近的第九戰區部隊有：
第99軍：除第197師位於湘江口南岸青山、蘆林潭附近，與由該處登陸的日軍平野支隊處於對峙狀態外，軍主力第99、第92師）位於撈刀河以北、粵漢鐵路以西地區，由西向東側擊南下日軍。
第72軍：奉命由修水西移，已抵達平江以南，準備由東向西側擊日軍。
第26軍：由甕江、蒲塘轉移到石灣、更鼓臺、文家場屋後稍事整頓，準備協同第72軍側擊金井之日軍。
第74軍：奉命由江西分宜附近西移，其先頭第57師已抵洞陽市，主力第51、第58師）位於瀏陽附近。
第79軍：奉命由第六戰區常德、澧縣向長沙增援，其先頭第98師於9月24日到達嶽麓山，主力第82師、暫編第6師）尚在開進途中。
暫編第2軍：奉命由第七戰區前往長沙增援，正由廣東向株洲車運中。
第37軍：以第95師在麻林市西南地區佔領陣地，準備協同第74軍作戰。
張昊獨立團在瀏陽隨時都可以出擊。
25日，薛嶽電令第79軍應守備撈刀河南北地區，保衛長沙外圍；暫編第2軍先頭部隊暫編第8師，限於26日到達榔梨市待命；第74軍應以2個師兼程向黃花市前進，在夏家塘、春華山、赤石河、石灰咀之線佔領陣地，迎擊南進日軍。
但第九戰區這一電報又被櫻木領導的情報機關竊取和破譯。日軍第11軍認為：第74軍是中央軍系統中最精銳部隊之一，自1939年9月第一次長沙會戰起，曾與第11軍多次較量，是第11軍的老對手，在上高會戰中又碰過它的釘子，這次一定要捕捉而消滅之。第11軍司令官阿南惟幾立即調整部署，令第3、第4師團向撈刀河以南突進；解除第6師團原定佔領平江的任務，改向撈刀河谷推進，攔擊第74軍；令第40師團在掃蕩金井附近地區後南下。
9月25日晚，第九戰區司令長官部從長沙撤往湘潭。當天，第74軍先頭部隊第57師到達撈刀河北岸的春華山附近時發現春華山已被日軍佔領，隨即佔領南岸天鵝山，與日軍對峙。日軍向天鵝山展開進攻，雙方激戰一夜，傷亡都很大。26日早上，日軍被擊退。第57師乘機反擊，奪回春華山，掩護第74軍主力集結，隨後將春華山移交第58師，北向麻林迎擊日軍。
27日早上，日軍第3師團主力在空軍支援下向第57師正面連續猛攻，遭到第57師頑強抗擊。日軍又投入第4師團一部攻擊第57師左翼。第57師傷亡近3000人，仍堅守不退。與此同時，第58師在春華山、夏家塘、伍家渡一線，第51師在伍家渡、楊家灘之線，以及協同第74軍作戰的第37軍第95師在王家沖、楊公橋一線也與日軍第6、第3、第4師團發生激戰。守軍各部隊堅守撈刀河兩岸陣地，阻擊、側擊日軍，或主動向日軍進攻，給了日軍以相當殺傷，但自己也受到嚴重損失，第74軍全面陷於苦戰。
至9月27日夜，第九戰區命令74軍撤出戰鬥，向洞陽市、橫江至瀏陽河南岸轉移，準備側擊日軍。日軍強渡撈刀河以後直趨長沙，其第3、第6師團則由長沙以東向株洲方面突進。
第九戰區以及統帥部原來就沒有估計到日軍會攻入長沙，未做在長沙近郊和市區防禦作戰的準備，因此日軍突過撈刀河後，長沙無兵可守，市民紛紛逃難，道路為之擁塞，秩序極為混亂。分別從第六、第七戰區前來增援的第79軍、暫編第2軍只有先頭第98師、暫編第8師第1旅到達長沙，該兩軍主力都還在開進途中。
第九戰區對形勢進行綜合判斷後，以為日軍即使攻入長沙，也無力堅守，因為援軍馬上會到達。但日軍第3、第6 師團攻佔株洲後，就會包圍湘潭，戰區長官司令部有可能會被日軍消滅。
