第9战区代理司令长官薛岳想再创造一次万家岭大捷，吃掉这个当时险遭全军覆灭的日军特设师团，遂令罗卓英增调第72军和第74军的第57师，连同第183师、第184师，将日军第106师团包围于甘坊。
但是日军第106师团居然于10月3日冲出重重包围，并继续西进攻下了大瑕街和石街，达到预定的赣北西行最远点。这时正面主战场上的日军部队已经开始有序的后撤，第106师团牵制赣北地区中国军队的任务已经完成。
10月5日薛岳再次电令罗卓英、高荫槐、王陵基各部，务必将日军第106师团全歼，不得放一名小鬼子撤退回去，结果当国军各部发起进攻时，日军第106师团以反突击冲出了国军的重重包围，再付出了不小的伤亡代价撤回了武宁据守，第一次长沙会战的赣北作战至此全部结束。
鄂南方面的战斗则开始于9月21日，集结于湖北通城的日军第33师团，在师团长甘粕重太郎中将的指挥下，在鄂南地区向国军防守部队发起了攻势，其目的是从东边避开国军沿新墙河、汨罗江设置的两道防线，在平江地区与湘北日军主力夹击部署在新墙河、汨罗江防线的国军第15集团军。
日军第33师团是1939年2月才在日本仙台编成的警备专用三单位制乙种师团，相对日本精锐的常设甲种师团战斗力较弱，国军第9战区对鄂南方向进行防御的是杨森的第27集团军各部，由于第27集团军是川军部队，部队装备参差不齐战斗力较差，同时杨森的第27集团军也是制造“平江惨案”的罪魁祸首。
日军第33师团由通城南犯后，首先以一部兵力向第79军的正面阵地南江桥进行佯攻，同时，另以一部兵力准备绕过幕阜山东侧，经白沙岭向长寿街推进。
杨森很快判明了日军是企图切断第79军的退路，然后加以包围歼灭，他立即向第9战区代理司令长官薛岳报告，同时急令通城以南的主力第20军由西向东侧击日军侧翼，已解第79军的危局。
第9战区代理司令长官薛岳接到报告后十分的震惊，这股日军若是与湘北的日军部队会合，那么部署在新墙河、汨罗江防线的第15集团军就会受到两面夹击，后果不堪设想。于是他急忙调第8军前往增援，同时命令湘鄂赣边区游击总指挥樊崧甫，以大湖山、九宫山方面的部队由南向北尾击和由东向西侧击日军，对日军构成南北夹击和包围的态势，争取扭转战场的不利局面。
9月22日日军占领麦市西北的高冲、塘湖市、鲤港，9月23日，又围攻麦市，当时第79军第140师因伤亡过重，已经撤出了麦市，随后在麦市以南地区与赶来增援的第20军第134师会合并肩战斗，继续阻敌南下进攻。
日军在攻占麦市、桃树港后继续向南攻击前进，国民革命军第20军第133师在苦竹岭、南楼岭、葛斗山一带设防阻击进攻，但因兵力单薄，在日军的优势火力猛攻下被迫撤走，次日第140师1个团经过反攻从新夺回了南楼岭、葛斗山两处有利高地，日军第33师团随即被阻止在大白塅、鸡笼山、磐石、箭头、麦市之间，不能前进。
于是日军第33师团乃改向苦竹岭地区攻击，然后进入修水县之桃树港，向长寿街方向前进，途中又遭到第20军第133师、第134师在白沙岭的堵击，第79军第82师及第98师在右侧也向日军发起了猛攻，日军第33师团随即突围到桃树港时，又被第140师从侧面发动突然袭击，日军第33师团伤亡很大，部队进展速度缓慢。
9月30日，日军第33师团攻占朱溪厂，主力部队则进入到长寿街、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，日军部队将两条战线联成了一线，但预计包围的国军第15集团军此时已经后撤。
10月2日，第33师团也在第11军司令部的命令下开始放弃战果后撤，随后经渣津向东攻击修水以策应第106师团撤退，国民革命军第79军、第8军、第20军以及第30集团军互相配合，多次对撤退的日军部队进行截击和夹击。至10月10日，撤退的日军部队退回到了通山、通城一带原驻防地，鄂南地区作战结束。
第一次长沙会战在湘北主战场打响的时间是1939年的9月18日，日军方面投入进攻的部队是第6师团、奈良支队和上村支队总共兵力约5万人，向新塘河以北的国军前沿阵地发起攻击。
在湘北方面担任守备的国民革命军是由关麟征指挥的第15集团军，其兵力部署是以第52军扼守第一道防线，即新墙河一线防线，配置在右起杨林街、左至洞庭湖东岸的九马嘴一带地区，第37军则守备在湘阴以北至洞庭湖东岸的江岸地区，第73军负责控制着汨罗江的周边地区，构成第二道防线。
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