一、贛北牽制戰：

1939年9月14日，贛北的日軍第106師團中井良太郎部率先發動攻勢，進攻駐會埠的第60軍第184師的陣地。次日攻佔會埠後，兵分兩路向西、南兩路進攻。17日，南路日軍先後佔領水口甘、樟樹嶺；西路日軍則進佔羅坊、治城後轉向南進。18日，日軍佔領了高安北部的村前街、斜橋和祥符觀，完成了對高安的三面包圍，並與在會埠一線的日軍，形成了對第60軍和第58軍的包圍。第60軍遂從前街沖出日軍尚未完成的包圍圈，向宜豐方向集結，第58軍則且戰且退，18日晚渡過錦江，向西往淩江口方向轉移，與在宜豐集結的第60軍從南到北形成一道新的防線。19日，日軍佔領高安。

20日，日軍第11軍命令第106師團在消滅高安附近之第9戰區守軍後，以一部掩護左側背，主力進入修水、三都附近，切斷第30集團軍和湘鄂贛邊區挺進軍的後路。據此，日軍第106師團即以佐枝支隊在奉新西南地區實行防禦作戰，以1個旅團開赴武甯，主力則在上富附近集結，準備西進。第32軍一部則乘機於21日乘夜北渡錦江，擊退日軍，並于22日收復高安。

9月23日，日軍第l06師團主力開始向修水方向西進。25～26日，日軍第106師團一部攻佔上富、橫橋、甘坊，另一部經九仙湯、沙窩裡突進至修水東南約30公里處的黃沙橋。展開對中國第30集團軍王陵基部的攻擊，30集團軍且戰且退。同時，羅卓英急調第60軍和第74軍對西犯的日軍分別進行堵截。王耀武率七十四軍參加第一次長沙會戰，激戰於贛北重鎮高安，攔截了向長沙進犯的兩個師團的日軍，有力地配合了長沙會戰的主戰場。繼而，雙方在上富、冶城、甘坊一帶展開了拉鋸戰。國軍以攻為守，調集幾個師的兵力向甘坊一帶反擊，以達到消耗該部日軍兵力，阻滯其西進鄂南、呼應湘北的目的。25日至27日，第184師由南向甘坊攻擊，第15師在甘坊西與敵戰鬥，第183師在甘坊西北的九仙湯、劉莊一帶與日軍激戰。這3個師的攻勢遇到頑強抵抗，未能收復甘坊，但也拖住了日第106師團不能遠行。薛岳令羅卓英增調第72軍和第74軍的第57師，連同第183、第184師，將日第106師團包圍于甘坊。但是該師團於10月3日沖出重重包圍，並繼續西進攻下大瑕街、石街，達到預定的贛北西行最遠點。這時，主戰場的日軍已經開始後撤，106師團牽制贛北國軍的任務已經完成，5日，薛岳再次電令羅卓英、高蔭槐、王陵基督飭所部，務必將日第106師團全殲。結果，當國軍發起進攻時，該師團以反突擊沖出國軍的重重包圍，撤回武寧據守，贛北作戰至此結束。

二、鄂南戰區

9月21～22日，集結於湖北通城的日軍第33師團，在師團長甘粕重太郎中將指揮下，在鄂南發起攻勢。其目的是從東邊避開國軍沿新牆河、汨羅江設置的兩道防線，在平江地區與湘北日軍主力夾擊部署在新牆河、汨羅江防線的國軍第15集團軍。第9戰區對鄂南方向進行防禦的是楊森的第27集團軍。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，立即向薛岳報告，同時急令通城以南的第20軍由西向東側擊日軍。薛岳獲報後亦急調第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。

9月22日日軍佔領麥市西北的高沖、塘湖市、鯉港；23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、葛鬥山一帶設防。但因兵力單薄，在日軍的進攻下被迫撤走。次日，第140師1個團經過反攻，奪回南樓嶺、葛鬥山兩高地。日軍第33師團被阻止於大白?、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。30日，日軍第33師團攻佔朱溪廠，主力進入長壽街、龍門廠、獻鐘一帶，在獻鐘以西三眼橋與奈良支隊先頭部隊會合。日軍兩條戰線聯成一線，但預計包圍的國軍15集團軍已經後撤。2日，第33師團開始後撤。後經渣津東攻修水策應第106師團撤退。第79、第8、第20軍及第30集團軍互相配合，多次對撤退的日軍進行截擊、夾擊。10日，撤退的日軍退回通山、通城一帶原防地。

三、湘北主戰區

9月18日。日軍第6師團、奈良支隊和上村支隊，向新塘河以北的國軍前沿陣地發起攻擊。在湘北方面擔任守備的國軍是由關麟徵指揮的第15集團軍。

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。

9月23日晨，日軍第6師團和奈良支隊先是集中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，日軍第6師團在師團長稻葉四郎中將親自指揮下，從七步塘附近開始強渡新牆河。但遭到國軍的頑強阻擊，日落時分，雙方仍在新牆河一線對峙。

此時日軍突出奇招，派遣上村支隊奇襲營田。9月23日拂曉，營田失守，日軍第6師團從新牆河正面；奈良支隊從右面向他壓來，營田上村支隊又源源上岸，關麟征陷入三面被圍，一面臨水之絕境，為避免全軍覆滅，征得薛岳同意後，立即後撤。

新牆河南岸的中國軍隊撤向汨羅江防線，日軍第6師團、奈良支隊緊追不放，25日淩晨，日軍迫近汨羅江北岸。第52軍主力向汨羅江南岸轉移。26日，日軍猛攻汨羅江南岸守軍陣地，未能突破，日軍企圖在平江地區圍殲第15集團軍的計畫落空。

此時薛岳準備在長沙郊區與日軍決戰的作戰方案終於得到蔣中正批准。薛岳以所謂天爐戰法，依湖南的地勢，左倚洞庭湖，右憑幕阜山，以其間新墻河、汨羅江、撈刀河、瀏陽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。總體方針為「後退決戰，爭取外圍」：國軍以且戰且退做法在四河與幕阜山間游移，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。

9月28日，日軍奈良支隊經甕江向平江迂回，準備策應其第33師團作戰。日軍第6師團、上村支隊由汨羅江畔開始分路南進。上村支隊在三姐橋、栗橋陷入第54軍第14師、第50師伏擊圈；第6師團一部1000餘人在福臨鋪遭第195師伏擊，均受到重創。29日，由新市經金井南下的日軍第6師團一部3000餘人又在石門痕遭到第195師的伏擊。數次遭到伏擊的日軍跌跌撞撞，本想繼續南下，無奈心有餘而力不足。只有一部日軍於30日突破了中國軍隊在撈刀河的陣地，佔領了長沙以北30多公里的永安市，這是日軍此次南侵所到達的最遠的地方。

10月1日起，日軍開始撤退，永安市的日軍首先向撈刀河以北撤退。繼而，橋頭驛、上杉市等地日軍相繼後撤。10月2日，第15集團軍各部開始追擊，當日克復上杉市。3日，第25、第195師追擊到達福臨鋪、金井附近。日軍開始向汨羅江北岸退卻。4日，第15集團軍收復長樂街、汨羅、新市等處。至10月14日，贛北、鄂南、湘北各戰場均恢復到戰前態勢，第一次長沙會戰結束。

歷史影響：

一、會戰定位與勝負仍有疑義

據日方說法，該次會戰原本目的就在於打擊中國軍隊，削減反抗能力，如能進佔長沙也只是舉手之勞，因此「長沙會戰」之稱並不正確，日軍。然而中國方面則是以保衛長沙為目的，各項戰略規劃也是依此為考量依據，雙方對會戰的定位並不一致。

勝負部分，因為中日對傷亡數字統計出入甚大，但以結果論，日軍主動進攻主動撤退，確實造成國軍傷亡，但自己也損失不輕，不能算是成功的行動。而中方則以成功保衛長沙為訴求，有效振奮士氣，因此從戰況來看雙方可說持平，但以整體影響而言，此戰役的結果對中方確實比較有利。

二、民間力量的應用

岡村寧次在此次作戰中不但低估了中國軍隊的戰鬥力和韌性，更重要的因素是忽略了當地民眾的力量。在會戰開始前，當地民眾在政府的組織下，和中國軍隊配合，把新牆河至撈刀河之間的主要交通要道全部破壞，就連這一地區間的土地都被翻了一層，使得日軍的機械化部隊無從施展，戰鬥力和行動力也相對減弱，甚至後勤也不能完全保證，衡量之後因此做出放棄繼續進軍長沙、直接撤退的決定。