21日,日军第6师团从浯口向瓮江北侧转进,与刚刚到达战场的中国第26军遭遇。
日军凭借优势兵力节节进逼,向第26军第44师右翼包围。
第26军令第32师向浯口日军后方攻击,适与第3师团后续部队遭遇,激战至23日,第32师伤亡较大,被迫后退。
第26军各师有被分割危险。第九战区令第26军以蒲塘为中心,各师靠拢,阻击日军。
第26军立即调整部署,令第32、第41、第44师在蒲塘四周构成环形防御。
24日,日军第40师团也加入对第26军的攻击。
25日夜,日军从东正面和南正面突入第26军阵地。
第26军又奉战区命令向金井东南地区转移,与由平江南下的第72军协力作战。
这时从衡阳、渌口北上的第10军(辖第3师、预备第10师、第190师)已到达战场,奉命在高桥、金井、福临铺一线占领阵地。
9月24日,由浯口附近突围南进的第37军第140师转移到金井附近,日军第3师团沿长岳公路尾追而来,日军第6、第40师团也绕过第26军右翼进至金井附近,与第10军遭遇。
24日上午,日军第3师团、第6师团在航空兵支援下,分别向第10军的预备第10师、第190师发起攻击。
25日,日军第3师团占领福临铺。
第4师团、早渊支队也已赶来,开始向第10军第3师展开进攻。
战至26日,第10军各师阵地先后被日军突破,金井、栗桥失陷。该军一部向金井东北日军后方转进,主力奉命向捞刀河以南榔梨市转移,收容整顿。
在此期间,第27集团军所属第4、第20、第58军曾奉命向日军侧后攻击,但未能达到切断日军补给线、迟滞其南进的目的。
第九战区预定在汨罗江两岸(主要是汨罗江以南)与日军决战、击灭日军主力的企图不但没有实现,在此方向担任守备的各军反被日军各个击破,损失惨重。
日军第4、第3、第6、第40师团、早渊支队与荒木支队在汨罗江以南击破中国第37、第26、第10军等部防御后乘势向南突进,于9月25日前后陆续进抵捞刀河北岸,迫近长沙。
25日,薛岳电令第79军守备捞刀河南北地区,保卫长沙外围。
暂编第2军先头部队暂编第8师,限于26日到达榔梨市待命。
第74军应以2个师兼程向黄市前进,在夏家塘、春华山、赤石河、石灰咀之线占领阵地,迎击南进日军。
但第九战区这一电报又被日军特种情报部门窃收和破译。
至9月27日夜,日军强渡捞刀河以后直趋长沙,其第3、第6师团则由长沙以东向株洲方面突进。
第九战区以及军事委员会原来就没有估计到日军会攻入长沙,未作在长沙近郊和市区防御作战的准备,因此日军突过捞刀河后,长沙无兵可守,市民纷纷逃难,道路为之拥塞,秩序极为混乱。
27日晨5时,第98师在长沙以北三窑堂、白茅铺一线与日军早渊支队遭遇,展开激战。
日军以航空兵火力支援,连续突击。
战斗至晚,日军突破第98师第一线阵地,逼近长沙。
28日,日军早渊支队再攻破第98师第293团阵地,突进长沙。
刚刚到达岳麓山的第79军暂编第6师奉命进入长沙,与日军展开巷战。
至9月30日,日军第4师团也到达长沙,其第3师团一部曾突入株洲,与暂编第2军先头部队发生战斗,暂编第2军随即撤出。