但薛岳此时出了个幺蛾子——发给集团军的战区最高密电被日军特工窃听并破译，整个战略计划曝光在日本面前。开了地图的日军立马更改部署，将原定进攻的部队转为迂回，反包抄了国军37、26、10军。37军在鏖战日军多个精锐师团围攻后不敌突围。第10军在方先觉带领下继续抵抗日军，遭遇了惨重损失。整场乱战，国军4个军，几乎让日军几个师团打得丢盔弃甲。
传说中“做生意最牛逼，打仗不行”的大阪第四师团打得第4军溃不成军，杀穿37军陈沛部的2个师，一天以后又紧接着干掉了第10军的第三师周庆祥部；再接着一天又与其它几个师团合作，打烂了大名鼎鼎的“74军”，当时王耀武躲在草丛里才得以逃脱。第四师团随后立即渡过浏阳河，突入长沙城内，次日占领了长沙，第3师团也进逼株洲。
但幸亏这次国民政府调动的不止第九战区，在转移攻势以后，增援部队迅速的填入战场，以人命换取了对日军的包围，并对孤立无援的日军展开了反突击。同时宜昌方向，第六战区也展开了对宜昌的进攻，差点攻克宜昌。陈诚在回忆中记载杀敌4万，但战史一般认为是7000。阿南惟几有点懵逼，在薛岳派出部队决战式的反击下，发生了与岗村宁次一样的错觉，命令部队“大撤退”，但日军此时并未太大惊慌，徐徐而退，最后基本退回了交战前双方控制线。
此战日军损失了4.8万余人。战争在10月11日全部结束。第二次长沙会战，双方都互相声称达到了战略目的，自己是“胜者”。但是对岌岌可危的国民政府而言，哪怕损兵折将，这场战争无论如何都算是险险的胜了。总结日军战术，没有其它什么很特别的东西，继承了“乃木希典军神”的猪突勇气，再加上“集中兵力，各个击破”战术，好歹给阿南惟几找回了点面子。
第三次长沙会战这场战争仍然是1941年内发生的，在日军9月份-10月份的攻势结束后，伴随双方在宜昌战役的巨大损失，仅仅维持到12月份，日军便加紧发动了又一次的冬季攻势，称为第三次长沙会战。说起来，这次战役的背景与世界整体状态息息相关，日军在12月7日偷袭珍珠港，炸翻了美国太平洋舰队。同日，日本占领香港，驱逐了英国人。
日本方面分析认为，中国军会受英国方面的压力，派兵阻挠进占香港，于是为了“牵制中国军南向”，发动了这场不伦不类的战斗。老实说日军这场战斗是比较懵圈的，它没有什么太大的战略野心，几经收缩的第11军也没有什么战心。日本的资源此时已经出现了一些不稳定情况。他们急于开拓“新南向”战略，吞吃南太平洋地区老牌帝国主义列强留下的真空，并加紧准备抵御美国的进攻，所以整体上日本表现的很谨慎，比较保守。
然而蒋委员长这次是紧盯了这场战役，亲临前线督战。政治上中国如果赢得了这一仗，在世界上将取得更多的政治资本。薛岳第九战区集结了17万大军，积极吸取了前两次战役的经验，并深刻研究了台儿庄等胜仗的特征，最后，“天炉战法”完成版出台，在以前层层防御的结构上，增加网状结构，强调部分部队的机动性，从侧翼、后方立体打击日军，并设置了更顽强的“炉膛”预置阵地。
阿南惟几的进攻策略依然未变，他甚至认为薛岳“兵力减少”，结果被完全版的“天炉战法”层层消耗，层层勾引，一路打到长沙，直接掉进薛岳构筑的“炉膛”里。双方展开残酷的巷战，薛岳命令“死守长沙，擅退者杀无赦、重伤残兵亦不准后退”，将日军逐渐压到了岳麓山内，并切断了补给，在日军退兵线上设置了重重阻击阵地和十面埋伏。
阿南惟几此战本就准备不足，战略目标也不明晰，慌乱之下再次命令全面撤退，结果前有阻隔后有追兵，逃得相当窝囊，一战损失了将近6万人员，而中国军仅伤亡28000人，堪称辉煌大捷。薛岳也因为连续三次长沙会战，歼灭十万日军，成为歼灭日寇最多的中国将军。要知道当年同期包括美军在内都处于被日军“横扫”的态势。长沙这连续三战，为中国人赚足了腰杆。
连日军都给薛岳送去了“长沙之虎”的名号。同期日军还出现了一个“马来之虎”山下奉文，他一顿突击，把麦克阿瑟和他爹赶下海了。这次战争为蒋委员长带来了中国战区盟军统帅部总司令的职务，并为中国在华盛顿的联合宣言上争取了与“美、英、苏”共列四大强国的席位。对后世来说，这就是“五大流氓”的起源。也是薛岳将军和国军将士在长沙的流血牺牲换来的，不应该被国人忘记。
