26日３时，日军在炮火、飞机支援下，向汨罗江左岸猛攻，守军凭既设阵地坚守，激战竟日，双方均遭受重大伤亡，形成对峙。
这时，蒋介石来电：着准备六个师兵力，位置于长沙附近，亲自指挥，乘敌突入长沙之际，分散疲惫之际与敌决战，侧击而歼灭之。
薛岳立即调兵遣将，令第五十二军、七十军各留两团兵力继续阻击日军南下，其余部队全部退到长沙附近及以北地区布防，准备在侧面阵地打击敌人。
9月28日，赣北、鄂南的部队成功地阻挡了日军助攻长沙的部队，湘北部队也逐步到达指定地区，薛岳觉得围歼日军的时机已经来临，便将《在长沙以北地区诱敌歼灭战之指导方案》通晓各部：……战区以一部埋伏于福临铺、桥头堡附近及其以北地区，以有力部队控制于金井及福临铺以东地区，候敌进入伏击区域，突起包围敌人而歼灭之。
湘北前线各路日军进攻受阻的消息很快传到了咸宁，让在那里坐镇指挥的冈村宁次心虚起来。
这个自以为是的中国通，他潜心研究了对第九战区的谋略，但有一点却从来都被他忽视，那就是成千上万的中国百姓。
在当地政府和中国军队的组织下，把新墙河至捞刀河之间广大的土地上的公路细马路变成了新土，将这一地区的铁桥、木桥、石头桥也炸了个精光。
优势的机械化部队离开了这些，战斗力大大减弱，无从施展，而后方供给线又被切断。
飞机在长沙上空不停地盘旋着。
冈村宁次从空中俯瞰，长沙城就在眼前，但他的目光停留在幕阜山、九岭山的崇山峻岭时，他隐约感受到其中隐藏着的中国军队随时都要跳出来捶他，使他生出莫名的心惊。
他顿然醒悟，他的对手薛岳将军并非抵挡不住，其手里还有众多有生力量，足以以长沙城为中心，摆开一个口袋阵，张网以待！而他的各路部队被中国部队冲得七零八落，将士们脚下的猪皮鞋，在湘北泥泞的水道上行走，显得越发沉重，还不如中国军队战士的草鞋来得轻便，再这样打下去，部队将被一个个切割、包围、吞没，万家岭的情景再次浮现在眼前……他再次俯视绿水青山环抱中的长沙城，俯视静静流淌的河流和挺立的青山，竭力克制着怅然若失的情绪，下达命令：全线撤退！为了让面子好看些，他对外的命令是这样写的：本次作战目的已达到，无意占领长沙城，全军撤退！但对内行文却是这样写的：中国军队顽强，现仍潜伏于汨水、修河两岸地区。
本军为避免不利态势，应速向原阵地转进，以图战斗力之恢复，并应严密防备中国军队之追击。
由于后方交通线时断时续，撤退命令只好用飞机空投。
日军各攻击部队接到撤退命令是10月1日。
也是这一天，第九战区代司令长官薛岳接到任司令长官的正式任命通知。
为便于作战，军事委员会决定将原第九战区划分为两个战区：湘江以东为第九战区，湘江以西为第六战区，原第九战区司令长官陈诚为第六战区司令长官。
不苟言笑的薛岳瘦削的脸上终于露出了难得的笑容。
战斗仍在进行中，他没想到这么快就接到正式任命。
但殊不知，就在他憋足干劲，准备迎头猛击日军的时候，对手已悄无声息地开溜了。
5日，国军打落日机一架，缴获日军总撤退命令。
薛岳这才如梦初醒，马上下达全线追击令：湘北正面各部队以现态势立即向当面之敌猛烈追击，务于岳阳、崇阳以南地区捕捉之。
由是全线杀声四起，国军猛追猛打，一阵阵撕破天宇的炮击，给日军致命的打击。
日军后尾的部队被打得死伤大片，幸存的东逃西散，一片狼藉。
中国军队奋勇直追，越战越勇。
10月16日，薛岳这才鸣锣收兵，停止追击，双方恢复战前态势，湘北作战结束。
这刚好离万家岭大捷整整一年。
有个细节很好笑。
据赵子立回忆，日军撤退了，那个战前试图强迫薛岳退出长沙的白崇禧风风光光地回来了。
薛岳一听到白崇禧半夜三更来长沙，非常不高兴，耷拉着脸对赵子立说：敌人进攻时，他不来，敌人退却时，他来了。
我们几夜没有睡好觉了，刚睡好，他来找麻烦。
但薛岳又不能不到火车站迎接白崇禧。
两人见面后，寒暄了几句，薛岳让白崇禧下不了台，说：这次作战，兵力不够用，我能力也不成，所以仗打不好，这个责任，我负不了，请主任来亲自指挥吧！白崇禧异常尴尬，一个劲儿用手摩挲脑袋，还是身边的王泽民出面替他解了围，他接过话头，称赞了薛岳这次指挥卓越，并说：困难已经过去，还需要解决的问题，健公一定和中央商议解决。
薛岳不等白崇禧的列车开走，就向白告辞，同赵子立一齐下车回去了。
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