由于战况不利，20军不得不于25日夜将主力撤至关王桥、陈家桥、三江口、羊角岭一线，留第133师一部继续坚持在新墙河以南。26日天亮后，日军第40师团向第20军纵深阵地发起强攻，20军坚持至27日凌晨后根据第9战区司令长官部的命令向东南山区转移。

日寇主力在南下泊罗江进逼长沙之际，另以一个联队向东进攻关王桥，企图把我军驱离远一点，以稳固其后方交通线。

鬼子连续三天从左右翼与正面，对向文彬402团固守的关王桥阵地发动猛攻。但402团的弟兄们在溯风怒吼、雨雪交加，战壕内积水没胫的异常艰苦环境下，面对鬼子一次次的冲锋毫无畏惧，不分白天黑夜的坚守奋战使阵地屹立不动。弟兄们在配备了德制枪械装备后，火力密集度和精准度极大提升，打得鬼子在阵前布满尸体，人员遭受重大损伤。鬼子毫无进展之际，不得不于第四日晨悄然撤退，以失败而告终。

日寇主力部队经湘阴进入到长沙附近后，以长沙城濒湘江东岸，北面又有捞刀河的环绕，鬼子部队不易展开。便改由捞刀河上游转到长沙以东，企图通过东洋渡向城东北面进攻。

这时战区长官部的炮兵有重炮三十门左右，炮兵指挥官（不记得名字）将炮兵阵地设在了湘江西岸的岳麓山上，炮口正对长沙城东郊。

鬼子不知长沙已部署了重炮，到东洋渡后，仍以行军纵队向长沙城挺进，突然遭到岳麓山炮兵群的猛烈射击，伤亡惨重。在炮兵观测所瞥见日寇黄呢大衣在空中飞起老高。但鬼子并不死心，仍顽固地向浏阳门及市区猛扑。

日寇第11军司令官阿南惟几发动第三次长沙会战本就急于证明自己，也是一次军事冒险，这一点他心里比我军还清楚，能否及时攻下长沙城，是决定此次会战成败的关键，因此阿南惟几才会在没有炮兵支援和空军协助的情况下，单纯以陆军主力猛攻长沙城。不幸的是，阿南惟几遇到了李玉堂的第10军，他的战略意图暴露得过早，已经很难实现了。

虽然日军第3师团、第6师团及第40师团部分日军几度攻到长沙城城墙下，均被第10军官兵英勇打退。战斗最激烈时，双方均多次组织突击队、敢死队进行白刃战，战死者不计其数。

第10军将士们在岳麓山炮兵掩护下与日寇逐屋争夺，坚持抵抗。激战将近一周，长沙城仍有一部分在第10军的控制之下。鬼子们不知道的是，我军的反包围早已经悄然开始了。