薛岳接到统帅部转发过来的张昊的意见后，和吴逸志参谋长商量了一下，以为行不通。因为长沙面临着危机，长官司令部必须做好南撤准备。一旦南撤，通信兵就根本没法派出。两人心存侥幸，以为电报被破译，只是推测，并不一定属实，就决定仍然使用电报与各部联络。
此时，在捞刀河南北和长沙附近的第九战区部队有：
第99军：除第197师位于湘江口南岸青山、芦林潭附近，与由该处登陆的日军平野支队处于对峙状态外，军主力（第99、第92师）位于捞刀河以北、粤汉铁路以西地区，由西向东侧击南下日军。
第72军：奉命由修水西移，已抵达平江以南，准备由东向西侧击日军。
第26军：由瓮江、蒲塘转移到石湾、更鼓台、文家场屋后稍事整顿，准备协同第72军侧击金井之日军。
第74军：奉命由江西分宜附近西移，其先头第57师已抵洞阳市，主力（第51、第58师）位于浏阳附近。
第79军：奉命由第六战区常德、澧县向长沙增援，其先头第98师于9月24日到达岳麓山，主力（第82师、暂编第6师）尚在开进途中。
暂编第2军：奉命由第七战区前往长沙增援，正由广东向株洲车运中。
第37军：以第95师在麻林市西南地区占领阵地，准备协同第74军作战。
张昊独立团在浏阳随时都可以出击。
25日，薛岳电令第79军应守备捞刀河南北地区，保卫长沙外围；暂编第2军先头部队暂编第8师，限于26日到达榔梨市待命；第74军应以2个师兼程向黄花市前进，在夏家塘、春华山、赤石河、石灰咀之线占领阵地，迎击南进日军。
但第九战区这一电报又被樱木领导的情报机关窃取和破译。日军第11军认为：第74军是中央军系统中最精锐部队之一，自1939年9月第一次长沙会战起，曾与第11军多次较量，是第11军的老对手，在上高会战中又碰过它的钉子，这次一定要捕捉而消灭之。第11军司令官阿南惟几立即调整部署，令第3、第4师团向捞刀河以南突进；解除第6师团原定占领平江的任务，改向捞刀河谷推进，拦击第74军；令第40师团在扫荡金井附近地区后南下。
9月25日晚，第九战区司令长官部从长沙撤往湘潭。当天，第74军先头部队第57师到达捞刀河北岸的春华山附近时发现春华山已被日军占领，随即占领南岸天鹅山，与日军对峙。日军向天鹅山展开进攻，双方激战一夜，伤亡都很大。26日早上，日军被击退。第57师乘机反击，夺回春华山，掩护第74军主力集结，随后将春华山移交第58师，北向麻林迎击日军。
27日早上，日军第3师团主力在空军支援下向第57师正面连续猛攻，遭到第57师顽强抗击。日军又投入第4师团一部攻击第57师左翼。第57师伤亡近3000人，仍坚守不退。与此同时，第58师在春华山、夏家塘、伍家渡一线，第51师在伍家渡、杨家滩之线，以及协同第74军作战的第37军第95师在王家冲、杨公桥一线也与日军第6、第3、第4师团发生激战。守军各部队坚守捞刀河两岸阵地，阻击、侧击日军，或主动向日军进攻，给了日军以相当杀伤，但自己也受到严重损失，第74军全面陷于苦战。
至9月27日夜，第九战区命令74军撤出战斗，向洞阳市、横江至浏阳河南岸转移，准备侧击日军。日军强渡捞刀河以后直趋长沙，其第3、第6师团则由长沙以东向株洲方面突进。
第九战区以及统帅部原来就没有估计到日军会攻入长沙，未做在长沙近郊和市区防御作战的准备，因此日军突过捞刀河后，长沙无兵可守，市民纷纷逃难，道路为之拥塞，秩序极为混乱。分别从第六、第七战区前来增援的第79军、暂编第2军只有先头第98师、暂编第8师第1旅到达长沙，该两军主力都还在开进途中。
第九战区对形势进行综合判断后，以为日军即使攻入长沙，也无力坚守，因为援军马上会到达。但日军第3、第6 师团攻占株洲后，就会包围湘潭，战区长官司令部有可能会被日军消灭。
重点还是对付日军第3、第6师团。