署在新牆河、汨羅江防線的****第15集團軍。

日軍第33師團是1939年2月才在日本仙台編成的警備專用三單位制師團，第9戰區對鄂南方向進行防禦的是楊森的第27集團軍主力一部。日軍第33師團由通城南犯後，首先以一部兵力向第79軍正面陣地南江橋進行佯攻，同時，另以一部兵力準備繞過幕阜山東側，經白沙嶺向長壽街推進。

楊森很快判明日軍是企圖切斷第79軍退路，然後加以包圍殲滅。他立即向薛嶽報告，同時急令通城以南的第20軍由西向東側擊日軍。薛嶽接到報告後十分震驚。這股日軍若是與湘北日軍會合，那麼部署在新牆河、汨羅江防線的第15集團軍就會受到夾擊，後果不堪設想。

於是，他急忙調第8軍前往增援，同時命令湘鄂贛邊區遊擊總指揮樊崧甫，以大湖山、九宮山方面的部隊由南向北尾擊和由東向西側擊敵人，對日軍構成南北夾擊和包圍的態勢。

4月15日，日軍佔領麥市西北的高衝、塘湖市、鯉港。18日，又圍攻麥市。第79軍第140師因傷亡過重，撤出麥市，隨後，在麥市以南地區與趕來增援的第20軍第134師並肩戰鬥，繼續阻敵南下。

日軍在攻佔麥市、桃樹港後，繼續向南攻擊前進。第20軍第133師在苦竹嶺、南樓嶺、葛斗山一帶設防。但因兵力單薄，在日軍的進攻下被迫撤走。

4月20日，第140師1個團經過反攻，奪回南樓嶺、葛斗山兩高地。日軍第33師團被阻止於大白塅、雞籠山、磐石、箭頭、麥市之間，不能前進。乃改向苦竹嶺攻擊，然後進入修水縣之桃樹港，向長壽街方向前進。途中又遭到第20軍第133、第134師在白沙嶺堵擊，第79軍第82師及第98師在右側面的側擊，到桃樹港時，又被第140師側擊，傷亡較大，進展緩慢。

湘北主戰場，日軍在攻下第52軍新牆河兩處警戒陣地的同時，也攻佔了第52軍在新牆河北岸下燕安、馬家院等前進陣地的重要據點，第52軍部隊被迫撤退到新牆河南岸。

關麟徵在接到第52軍在新牆河北岸全部警戒陣地和前進陣地失陷的報告後，立即命令第37軍除留下1個師守備營田外，餘皆調至新牆河南岸，協同第52軍守備新牆河南岸陣地。第37軍原防線交給前來增援的第70軍守備。

4月17日晨，日軍主力奈良支隊先是集中80多門火炮向防守新牆河南岸的第52軍第2師陣地猛烈炮擊。一小時後炮火延伸，日軍從七步塘附近開始強渡新牆河。但遭到****的頑強阻擊，日落時分，雙方仍在新牆河一線對峙著。

但是，日軍突然又使出一手殺招，上村支隊奇襲營田。日軍營田登陸這一招，確是薛嶽和關麟徵都沒想到的。營田失守，尤對關麟徵的震動最大。日軍主力從新牆河正面進攻，而奈良支隊從右面向他壓來，營田上村支隊又源源上岸，他的幾個軍包在中間，陷入三面被圍，一面臨水之絕境，有被圍殲的危險。

於是在徵得薛嶽的同意後，關麟徵立即組織各軍後撤。這個決心下的非常及時，日本軍對關麟徵的不配合非常不滿，大罵關麟征戰鬥意志薄弱，苦心經營半年到一年的陣地居然都不戰放棄。

日軍攻佔新牆河陣地之後，長沙門戶大開，這對於國民政府上下都是一次不小的打擊。

不得已之下，薛嶽當即在長沙召開緊急會議商討對策。最後，會議做出了誘敵至長沙郊區實行反包圍與敵決戰，進而將其殲滅的作戰方案，即所謂天爐戰法。

薛嶽的想法是依湖南的地勢，左倚洞庭湖，右憑幕阜山，以其間新牆河、汨羅江、撈刀河、瀏河這四條河做為遲滯日軍的依據，並徹底實施“化路為田，運糧上山”的做法，將日軍機械化部隊的機動力消除。故總體方針為“後退決戰，爭取外圍”。

具體戰法是部隊以且戰且退做法在四河與幕阜山間遊移，攻擊然後後撤躲藏，將日軍拖入四河之中，最後再以長沙城中主力與外圍藏在山林中的部隊合圍深入四河中的日軍。接著，薛嶽令戰區直轄第4軍及炮兵向嶽麓山、長沙及其東北地區前進，佔領進攻出發陣地，第9戰區前線指揮所則移駐淥口。

但就在這時，老蔣死守長沙的意志出現了動搖。

儘管老蔣現在急於爭取美援，也確實得到了美國方面正面且積極地回應。但是隨著新牆河陣地的失守，日軍華中派遣軍主力已經從贛北、鄂南以及湘北三個方向對長沙形成了合圍之勢，一旦日軍的這個包圍圈形成，那麼處於包圍圈中的第九戰區以及第五戰