经过两个中国/军队梯队防线的消耗, 以及两翼军队对日军的侧击、尾击、诱击、伏击，日军第3、6、40师团人员和补给、装备均被消耗掉不少。战斗减员还不是日军面临的最严重的问题, 在飞机轰/炸下，他们对长沙仍旧有着一战之力。武/器弹/药的短缺才是日军面临的最严峻的问题。
长沙城的工事从1939年就开始修筑，第10军接到防守命令后，又加紧构筑, 进一步加固。当日军一路急行军赶到长沙城下，面临的是坚固的工事, 和岳麓山上50门重型野/炮。
日军计划在两周内完成作战任务，为了行军速度, 连弹/药都没带多少，更别论山/炮, 野/炮了, 更何况湖南多水, 暴涨的汨罗江, 士兵可以通过简易的浮桥，但大/炮却是不能这么运输的。所以当日本人对长沙城发起进攻时，炮/火优势罕见地在中国/军队这边。
但是日军还有飞机支援, 在火力上虽然稍弱, 但到底没有弱太多。
日军兵分两路，分别从东北方向和东南方向进攻长沙城。看似将第10军连同长沙城一起围了起来，实际上, 中国/军队在长沙城四围安排了4个军的兵力, 在日军之外建立起更大的包围圈！日军只要一动, 包围圈就能迅速收拢，吃掉被围困的日军。
北方第190师，南方预10师，同时攻击围攻长沙的日军，半夜10点，收复失地左家塘和白沙岭。而此时，日军加藤大队刚好一头撞进来，与预10师正面遭遇。
人倒霉起来，喝凉水都塞牙，日军指挥官加藤就处于如此境地。刚摆脱了追击的中国/军队，凌晨两点，黑灯瞎火看不清状况，等发现钻进预10军的包围圈时，已经来不及，各队已经和预10军打成一团，而预10军对他们的兵力、火力压制是明显的，加藤部迅速减员。
虽然加藤对天/皇“忠心耿耿”，但是还没做好为天/皇玉碎的准备，他打算带领余下的部队冲出包围圈，然而，合该此地就是他的埋骨冢，混战中，加藤被一枪打中腹部，伤了内脏，短时间内迅速死亡。
其他军官也陆续被中国/军队击/毙在突围的路上，只有池田至兵长运气不错，让他给突围跑了。
参战的军人直觉知道最早死的那个是指挥官，他们放弃追击日军的残兵游勇，返回战场查看击毙军官的尸体，果然从加藤身上搜到了日军出动以来各种计划和命令文件。摸清了第3、6、40师团现在的位置，以及日军缺乏弹/药这一重要情报！
缴获的文件加急送给了薛岳，薛岳看到文件后很高兴，这简直就是得天相助！他迅速下令，命令各集团军按照预定计划向长沙外围合拢，围歼敌军；同时命令守卫长沙城的第10军积极反击，给日军来个里外夹击！将这批日军的性命彻底留在此处！
日军清楚地知道，时间拖的越久对他们越不利，他们急切攻击中国/军队位于长沙城外围的阵地，只有突破第10军各师部的严密防守，才能进入长沙，达到他们的预期目的。
然而，此时不仅仅是日军军官，连普通士兵都觉得，他们占/领长沙的可能性不大了。但为了活命，他们也会疯狂地进攻，邬家庄、小林子街二度易手；日军第18联队对东侧城门反复冲锋，第68联队从南门发动攻击，据点守卫的中国/军队拼死抵抗，以城外街巷为掩体，与日军混战成一片。
日军的弹/药进一步缺乏，这迫使两个师团全员压上，而不能再轮番攻击，防守的中国/军队压力陡增！战至黎明，长沙东郊、北郊、南郊前进地全部失守。中国/军队收缩防线，让出位置，准备让暂时小胜的日军好好喝一壶。
清晨，岳麓山上的野/炮同时开/火，一起轰向阵地上的日军！而中国/军队的王牌师——从“淞沪会战”开始打满全场，德械师全部打光，他们却还越打越强的第74军临时划拨给了第九战区，该军除第58师留在衡阳整训外，主力立即开往横山、渌口、株洲。同时，商震的第4军也火速赶往长沙。
日军暂时占领的阵地，很快又被中国/军队夺回，每个据点战况都是激烈又胶着。为了攻破南门，日军第68联队决心拿下冬瓜山高地。初期他们攻势凶猛，火力密集，中国/军队确实不敌撤退，但是中国/军队并没有放弃。一方面火速下令炮/兵调转炮口朝着敌军炮/火，对敌军进行火力压制。另一方面，面对兵力不足的问题，预10师将传令兵、杂物兵、担架兵、输送兵都组织起来，临战编为一个连队，一同参加战斗！
经过八个小时的反复争夺，预10师最终夺回了东瓜山阵地！日军第68联队第8中队中队长毙命当场！
而此时，外线各路军队开始全线反击日军！而面对数倍于己方的中国/军队，严重缺乏弹/药的日军各联队终于顶不住了要跑。
在第3和第6师团攻击长沙时，第40师团接到的命令就是保证作战军队后方不被中国/军队偷袭。然而之前就说了，为了阻击日军，沿途两翼都有中国/军队，前面两个师团妄图进攻长沙时，第40师团也相继和中国/军队接上了火。
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