当时第9战区的兵力部署情况是：
第15集团军在新墙河南北两岸占领阵地，对岳阳方向进行防御；第27集团军在平江以北之九岭、南江桥一带占领阵地，对鄂南通城方向进行防御；第30集团军在渣津、修水一线对赣北武宁方向进行防御；第1集团军在奉新以西，沿溪李——莲花上——罗坊——会埠之线由东向西展开，守备进出九岭山的交通要冲；第19集团军位于南昌西南外围，主力集结于浙赣路樟树镇（清江）地区。
另有6个军又1个师共15个师为战区总预备队，分别集结于长沙以南以东的湘潭、株洲、衡山、衡阳，浏阳，及赣北上高、宜丰、万载等地。
9月14日夜，第一次长沙会战首先在赣北揭开序幕。从18日开始，湘北日军主力第6、第33师团及奈良支队、上村支队等先后向第15集团军发起进攻，双方在新墙河、汨罗江两岸血战9天。28日，当日军突过汨罗江继续向长沙推进时，在福临铺、金井、捞刀河等地，多次受到第9战区军队的伏击、侧击和夹击，再加上补给不济，日军逐渐陷于困境。冈村宁次遂于29日下令撤退。30日，湘北和鄂南日军会合于三眼桥，一部越过捞刀河占领永安市。日军于10月1日开始撤退，第9战区军队随即展开追击。10月9日前后，日军大部兵力撤回到新墙河北岸。10月15日，战场全部恢复战前态势。
1、赣北作战。9月14日夜，日军在赣北开始钳制性攻击。第l06师团以主力由奉新、靖安一线西犯，至18日，已先后侵占第l集团军守备的会埠、上富、村前街等地，威胁高安左侧背。同时，第l01师团佐枝支队从高安东北之大城镇向祥符观第32军阵地做牵制性进攻，并于18日占领祥符观，继续向高安逼近。19日，第32军放弃高安，退至锦江南岸。
日军第106师团主力与佐枝支队在高安会合后，即以佐枝支队在奉新西南地区实行防御作战，以1个旅团开赴武宁，主力则在上富镇附近集结，准备西进。第32军则趁机于22日晨克复高安。
23日，日军第l06师团主力开始向修水方向西进。在随后的两三天内，日军一部攻占上富、横桥、甘坊，一部经九仙汤、沙窝里突进至修水东南约30公里处的黄沙桥。为阻止日军继续西进，第9战区前敌总司令罗卓英调集3个师的兵力向甘坊一带日军反击。虽然未能克复甘坊，但也拖住了日军第106师团的西进步伐，使其未能远行。
随后，第9战区调集重兵，逐渐将日军第106师团包围于甘坊及其附近地区。但是，该师团于10月3日冲出重重包围，并继续西进。
10月6日，日军第106师团在第33师团的策应下，分三路开始向奉新、靖安、武宁撤退。国民党军各部尾随追击。至10日前后，双方逐步恢复原阵地。
2、鄂南作战。在通山、通城地区的日军第33师团于9月21～22日开始出动，进攻第79军前进阵地。随后，日军相继攻占麦市、桃树港，并继续向福石岭攻击。日军第33师团企图楔入渣津，切断第9战区湘北、赣北间主要联络线，尔后向平江地区进攻，协同其进攻湘北的日军夹击国民党第15集团军。
至27日，日军第33师团屡攻福石岭不下，便以主力绕福石岭以西向南突进，攻占龙门厂。30日，攻占朱溪厂，主力进入长寿街、龙门厂、献钟一带，在献钟以西三眼桥与奈良支队先头部队会合。此时，尾追日军第33师团南下的第79军，开始由西向东，对嘉义、献钟一带的日军进行攻击；第20军由东向西，向长寿街、龙门厂、朱溪厂日军攻击；第8军则由通山以东地区兼程南下，准备协同第20、第79军夹击日军第33师团。
10月1日，第79军一部连克桃树港、麦市，断敌退路。在献钟之日军窜抵平江，余除一部窜返通城外，皆溃窜于山岳地带中。
2日，第33师团被迫后撤。后经渣津东攻修水策应第106师团撤退。第79、第8、第20军及第30集团军互相配合，多次对撤退的日军进行截击、夹击，并先后收复献钟、修水等地。10日，撤退的日军大部逃回通山、通城一带原防地。
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第一次长沙会战（2）
3、湘北作战。集结于岳阳地区的日军第6师团与奈良支队，从9月18日起向新墙河北岸守军阵地发起进攻，守军第52军奋力抗击。23日，日军在炮兵、航空兵协同下，并施放毒气，强渡新墙河。同日，上村支队一部在洞庭湖东岸鹿角登陆，主力则迂回汨罗江口以南，在营田登陆，突破第37军第95师阵地，继续向东南突进，企图切断粤汉铁路和长沙、平江间公路。
25日，第52军主力向汨罗江南岸转移。日军第6师团、奈良支队跟踪南进，迫近汨罗江北岸，一部伪装难民，偷渡汨罗江，袭占新市。上村支队一度攻占归义，后被第70军反击克复。26日，日军猛攻汨罗江南岸，激战竟日，但未能突破守军主阵地。此时，日军第33师团仍被第20军顽强阻击于幕阜山福石岭地区，日军围歼第15集团军于汨罗江畔的计划破产。
27日，第9战区按照在长沙地区与日军决战的计划调整部署：以第2、第25、第59、第60、第77、第195师共6个师，埋伏于福临铺、上杉市、桥头驿地区和长沙及其以东地区；第70军转移至浏阳河以南株洲、渌口市等地，沿湘赣铁路和渌水布防；第4军占领湘潭、下摄司、渌口市之线；第79军1个师确保幕阜山根据地，2个师协同第20军攻击桃树港之日军第33师团。
9月28日，日军奈良支队经瓮江向平江迂回，准备策应其第33师团作战。日军第6师团、上村支队则由汨罗江畔开始分路南进。上村支队在三姐桥、栗桥陷入第77师伏击圈。第6师团一部1000余人在福临铺遭第195师伏击，受到重创。29日，由新市经金井南下的日军第6师团一部3000余人又在石门痕遭到第195师的伏击。30日，第25、第60、第195师分别向永安市、上杉市、石门痕日军猛烈反攻，日军已无力再南进。
冈村宁次见其主力方面不断遭到伏击、侧击和夹击，意识到战场态势日益不利，遂于29日下令撤退。
10月1日，进至永安市的日军首先向捞刀河以北撤退。2日，第15集团军各部开始追击，当日克复上杉市。3日，第25、第195师追击到达福临铺、金井附近。4日，又克复汨罗、新市等处。至9日，第195师进占鹿角、新墙、杨林街之线，日军陆续退回新墙河以北地区。至14日，双方恢复战前态势。
至此，第一次长沙会战结束。
此次作战，日军集中兵力10万之众，劳师南征，未能达到歼灭第9战区第15集团军的作战目的，各路均遭到有力的阻击、侧击，部分日军陷于包围，损失惨重。日军在会战前期，攻势行动艰苦；在会战后期，于对方反击下匆匆撤退，士气大受影响。此次会战，日军伤亡达2万余人，国民党军队伤亡3万余人。
第二次长沙会战
修水之战攻城的惨烈场景
第二次作战，日军最初在制定作战计划时，为保密起见，将其称为“加号作战”，1941年9月29日，日军将其正式定名为长沙作战；中方将其称为第二次长沙会战。1941年9月19日，突破新墙河防线的日军沿黄市、大荆街、关王桥一带进逼汨罗江北岸，其第3、第6师团各一部则进至汨罗江南岸新市、颜家铺、浯口各附近。第5战区令第20军配合第4、第58军扼守关王桥以东、易水以北地区，从日军后方相机攻击；第10、第26、第74、第79军等由东南向西北侧击，歼灭突进汨罗江以南地区之敌。但第9战区下达作战命令的无线电报，被日军截获并破译，日军遂放弃“将主力用于湘江方面”的原定作战方针，决定在捞刀河以北地区捕捉歼灭第9战区军队。
20日，日军第3、第4、第6师团强渡汨罗江，并将正面逐次向东移动，企图包围汨罗江南岸守军的右翼；其第40师团沿关王桥、长乐街以东山地，经三枣桥向瓮江挺进。当时，汨罗江南岸第37军主力及第99军主力并列守备神鼎山、鸭婆山一线阵地，第26军正向瓮江挺进。
24日，第37军阵地被日军突破，日军第4、第3、第6各师团，跟踪第37军向栗桥、福临铺、金井进迫，并攻击第10军阵地。25日，第10军阵地多处被突破，遂与第37军一起向捞刀河南岸转移。是日，第26军在蒲塘地区被日军包围，陷入苦战，后向更鼓台、石湾方向突围。
26日，第74军由万载到达长沙东面的春华山附近，先后与日军第3、第6师团及第40师团一部遭遇，双方展开激烈的厮杀，均有不小的伤亡。28日，第74军向普迹以东撤退。
27日，日军第4师团一部从枫林港、早渊支队从水渡河渡过捞刀河，继而又有一部渡过浏阳河。奉命由湘西增援的第79军第98师及由广东增援的暂编第2军暂编第7师，在长沙东郊与渡过浏阳河及捞刀河之日军第4师团和早渊支队发生激战。当日下午，日军早渊支队一部自长沙城的东北角冲入城内；当晚，早渊支队全部进入长沙城。28日，日军第4师团主力渡过浏阳河并于次日开进长沙，第3、第6师团在永安市附近击退第74军后，向株洲方向突进，其一部冲入株洲。
在此期间，日军第34师团及独立混成第14旅团主力分别于9月26日向赣北武宁及高安地区进攻，与第30集团军及第19集团军之各一部发生战斗，10月1日前后被迫退回原阵地。
日军占领长沙后，认为已达成战前预定的“严重打击”第9战区主力之作战目的，加之日军经连日作战，粮弹消耗很大，后方供给线又被切断，遂决定结束作战，并于10月1日开始撤退。
10月2日，第9战区军队转入追击和拦截，给日军一定杀伤。10月5日，日军北渡汨罗江继向新墙河以北退却。6日，第9战区追击部队渡过汨罗江，8日越过新墙河。至10日，双方阵地又恢复到战前状态。
第二次长沙会战结束。
第二次长沙会战由于第9战区指导的失误，致使日军一度攻占长沙，并追击到株洲，基本达成战役目的。国民党军队在此次会战中伤亡及失踪近7万人，日军伤亡2万余人。
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第三次长沙会战（1）
湘北大捷，中国军队搜索城内残敌。
1941年12月8日太平洋战争爆发。同日，驻广州的日军第23军进攻香港。日军第11军为牵制第9战区抽调部队南下，策应香港方面的作战，决定第三次向长沙方向发动进攻，企图在汨罗江两岸歼灭第9战区主力。
此次作战，日军使用于湘北主作战方面的兵力为第3、第6、第40师团和独立混成第9旅团以及独立混成第18旅团野口支队、外园支队等，另以第1飞行团支援作战。同时命令驻南昌方面的日军第34师团、独立混成第14旅团一部向赣北上高、修水等地攻击，策应湘北方面作战。12月中旬，日军主力开始向岳阳方向集结。
第9战区根据前两次会战的经验教训，拟定了彻底破坏道路，在中间地带空室清野，设置纵深的伏击地区，诱敌深入，将敌围而歼之的“天炉战法”。据此，第9战区决心集中兵力于湘北方面，诱敌主力于捞刀河、浏阳河之间地区，反击而歼灭之。具体部署是：
第27集团军指挥第20、第58军，于新墙河现阵地强韧抵抗，尔后待命转移至关王桥、三江口侧面阵地，侧击南进之敌。第37军在汨罗江现阵地强韧抵抗，尔后转移至社港市、金井间山地，攻击南进之敌；第99军确保三姐桥、归义、营田、湘阴既设据点阵地及湖防，尔后夹击进攻长沙之敌；第10军守卫长沙。
第19集团军指挥第26、第79军等部作战。第26军第一步确保浏阳现阵地，尔后俟敌攻击长沙时，自东向西攻击敌军；第79军以1个师驻株洲，1个师占领渡头、东山既设阵地，第194师由清江进驻醴陵，俟敌攻击长沙时，由南向北攻击敌军。
第30集团军确保平江、三角塘一线阵地，尔后俟敌进攻长沙时，协同第37军自东北向西南侧击敌军。第73军驻宁乡、益阳，为战区预备队。
另外，新编第3军、预备第5师、江西保安纵队等部守备高安、武宁一带现阵地，掩护战区主力之右�