21日，日軍第6師團從浯口向甕江北側轉進，與剛剛到達戰場的中國第26軍遭遇。

日軍憑借優勢兵力節節進逼，向第26軍第44師右翼包圍。

第26軍令第32師向浯口日軍後方攻擊，適與第3師團後續部隊遭遇，激戰至23日，第32師傷亡較大，被迫後退。

第26軍各師有被分割危險。第九戰區令第26軍以蒲塘爲中心，各師靠攏，阻擊日軍。

第26軍立即調整部署，令第32、第41、第44師在蒲塘四周搆成環形防禦。

24日，日軍第40師團也加入對第26軍的攻擊。

25日夜，日軍從東正面和南正面突入第26軍陣地。

第26軍又奉戰區命令向金井東南地區轉移，與由平江南下的第72軍協力作戰。

這時從衡陽、淥口北上的第10軍(鎋第3師、預備第10師、第190師)已到達戰場，奉命在高橋、金井、福臨鋪一線佔領陣地。

9月24日，由浯口附近突圍南進的第37軍第140師轉移到金井附近，日軍第3師團沿長嶽公路尾追而來，日軍第6、第40師團也繞過第26軍右翼進至金井附近，與第10軍遭遇。

24日上午，日軍第3師團、第6師團在航空兵支援下，分別向第10軍的預備第10師、第190師發起攻擊。

25日，日軍第3師團佔領福臨鋪。

第4師團、早淵支隊也已趕來，開始向第10軍第3師展開進攻。

戰至26日，第10軍各師陣地先後被日軍突破，金井、慄橋失陷。該軍一部向金井東北日軍後方轉進，主力奉命向撈刀河以南榔梨市轉移，收容整頓。

在此期間，第27集團軍所屬第4、第20、第58軍曾奉命向日軍側後攻擊，但未能達到切斷日軍補給線、遲滯其南進的目的。

第九戰區預定在汨羅江兩岸(主要是汨羅江以南)與日軍決戰、擊滅日軍主力的企圖不但沒有實現，在此方向擔任守備的各軍反被日軍各個擊破，損失慘重。

日軍第4、第3、第6、第40師團、早淵支隊與荒木支隊在汨羅江以南擊破中國第37、第26、第10軍等部防禦後乘勢向南突進，於9月25日前後陸續進觝撈刀河北岸，迫近長沙。

25日，薛嶽電令第79軍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日軍特種情報部門竊收和破譯。

至9月27日夜，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。

第九戰區以及軍事委員會原來就沒有估計到日軍會攻入長沙，未作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，道路爲之擁塞，秩序極爲混亂。

27日晨5時，第98師在長沙以北三窰堂、白茅鋪一線與日軍早淵支隊遭遇，展開激戰。

日軍以航空兵火力支援，連續突擊。

戰鬭至晚，日軍突破第98師第一線陣地，逼近長沙。

28日，日軍早淵支隊再攻破第98師第293團陣地，突進長沙。

剛剛到達嶽麓山的第79軍暫編第6師奉命進入長沙，與日軍展開巷戰。

至9月30日，日軍第4師團也到達長沙，其第3師團一部曾突入株洲，與暫編第2軍先頭部隊發生戰鬭，暫編第2軍隨即撤出。