第二次长沙作战，日军最初在制定作战计划时，为保密起见，将其称为“加号作战”。
1941年9月29日，日军将其正式定名为长沙作战；中方将其称为第二次长沙会战。
1941年9月19日，突破新墙河防线的日军沿黄市、大荆街、关王桥一带进逼汨罗江北岸，其第3、第6师团各一部则进至汨罗江南岸新市、颜家铺、浯口各附近。
第9战区令第20军配合第4、第58军扼守关王桥以东、易水以北地区，从日军后方相机攻击；第10、第26、第74、第79军等由东南向西北侧击，歼灭突进汨罗江以南地区之敌。
但第9战区下达作战命令的无线电报，被日军截获并破译，日军遂放弃“将主力用于湘江方面”的原定作战方针，决定在捞刀河以北地区捕捉歼灭第9战区军队。
20日，日军第3、第4、第6师团强渡汨罗江，并将正面逐次向东移动，企图包围汨罗江南岸守军的右翼。
其第40师团沿关王桥、长乐街以东山地，经三枣桥向瓮江挺进。
当时，汨罗江南岸第37军主力及第99军主力并列守备神鼎山、鸭婆山一线阵地，第26军正向瓮江挺进。
24日，第37军阵地被日军突破，日军第4、第3、第6各师团，跟踪第37军向栗桥、福临铺、金井进迫，并攻击第10军阵地。
25日，第10军阵地多处被突破，遂与第37军一起向捞刀河南岸转移。
是日，第26军在蒲塘地区被日军包围，陷入苦战，后向更鼓台、石湾方向突围。
26日，第74军由万载到达长沙东面的春华山附近，先后与日军第3、第6师团及第40师团一部遭遇，双方展开激烈的厮杀，均有不小的伤亡。
28日，第74军向普迹以东撤退。
27日，日军第4师团一部从枫林港、早渊支队从水渡河渡过捞刀河，继而又有一部渡过浏阳河。
奉命由湘西增援的第79军第98师及由广东增援的暂编第2军暂编第7师，在长沙东郊与渡过浏阳河及捞刀河之日军第4师团和早渊支队发生激战。
当日下午，日军早渊支队一部自长沙城的东北角冲入城内；当晚，早渊支队全部进入长沙城。
28日，日军第4师团主力渡过浏阳河并于次日开进长沙，第3、第6师团在永安市附近击退第74军后，向株洲方向突进，其一部冲入株洲。
在此期间，日军第34师团及独立混成第14旅团主力分别于9月26日向赣北武宁及高安地区进攻，与第30集团军及第19集团军之各一部发生战斗，10月1日前后被迫退回原阵地。
日军占领长沙后，认为已达成战前预定的“严重打击”第9战区主力之作战目的，加之日军经连日作战，粮弹消耗很大，后方供给线又被切断，遂决定结束作战，并于10月1日开始撤退。
10月2日，第9战区军队转入追击和拦截，给日军一定杀伤。
10月5日，日军北渡汨罗江继向新墙河以北退却。
6日，第9战区追击部队渡过汨罗江。
8日越过新墙河。
至10日，双方阵地又恢复到战前状态。
第二次长沙会战结束。
第二次长沙会战由于第9战区指导的失误，致使日军一度攻占长沙，并追击到株洲，基本达成战役目的。国民党军队在此次会战中伤亡及失踪近7万人，日军伤亡2万余人。
让我们再次剖析一下第二次长沙会战的得与失。
……入夜，日军袭击74军军部，74军军直属队打散。军长王耀武率卫士紧急突围，卫士排长被俘虏后遭日军砍死，王耀武借着夜色才得以逃脱。
经过1天的战斗，74军只有51师还算比较完整，57，58两师均被打散。
1941年9月，中日两军再次围绕着长沙爆发了一次大规模会战。这次会战在战史上被称为“第二次长沙会战”
这一次，薛岳的对手换成了阿南惟几中将。
阿南惟几在接替园部和一郎成为第11军司令官之前，他是日本陆军省次官。
这次是阿南惟几第一次指挥大型作战，阿南惟几跃跃欲试，兴奋的心情难以抑制。
中国第9战区的指挥官还是薛岳，自39年10月第一次长沙会战之后，第9战区和日军第11军沿着新墙河对峙，两年来没有发生过战事。
此时的第9战区总兵力约有37万多人，薛岳还修建了一条牢固的工事，他把这条防线称之为“伯龄防线”——薛岳的字是伯龄。
阿南惟几针对性改变战术，薛岳仍照搬老战术
第二次长沙会战前日军大本营为了保证进军东南亚所需的兵力，不允许第11军动用即将调往太平洋地区的部队，同时要求作战必须迅速推进，完成之后快速回撤，尤其要固守宜昌。
阿南惟几第一次指挥大型会战，自然希望马到成功。为此，他做了充分的准备。
阿南惟几，木下勇等为制订作战计划，费尽心机，并反复派飞机侦察湘北周围的地形和我军配置。
还认真总结参考了第一次长沙会战的经验教训，同时召开各师团参谋长参加的军事会议，征询意见，进行兵棋演习。
在作战计划里，阿南惟几吸取了第一次长沙会战的教训，彻底集中了兵力——
在沿着新墙河仅20公里的狭窄正面，他把四个主力师团（第40、6、3、4师团）自东向西一字排开。阿南惟几要求日军以大兵团迅猛推进，在最短时间内完成作战目的，然后迅速撤回原地。
阿南惟几的目标还是粉碎第9战区的有生力量，而非占领长沙。
日军转变了作战思路，但是薛岳还沉浸于第一次长沙会战的胜利之中，完全照搬老战术，“诱敌深入”“集中主力”在长沙周围决战，这也注定了第二次长沙会战的惨败。
日军扫荡大云山，薛岳没有引起重视
在正式作战之前，阿南惟几命令日军第6师团扫荡大云山，将大云山的中国守军赶到南岸，目的是：
一、掩护其主力集中，解除后顾之忧。
1941年9月7日，日军第6师团在飞机的掩护下，分别由桃林、忠坊出发，从东、西、北三面围攻大云山。
日军原以为这是一次简单的作战，但却遭遇了中国守军的顽强抵抗。
9月10日，国军趁第6师团和第40师团换防之际发起进攻。58军控制大云山主峰，59师、60师、新编第10师合力包围日军第13联队。
日军第6师团和40师团交接时，不知何故忽视其还有一部正在和我军激战，
只告诉第40师团“第6师团已扫清大云山敌人，你们将不会遭遇到大量敌军”
第40师团先头部队重松支队放松了警惕，遭到了新编第10师的猛烈伏击。第13联队反而趁机逃出包围，重松支队却成了我军包围圈中的新对象。
战况最激烈时，中国官兵的手榴弹如下雨一般砸向日军，重松大佐甚至高呼“军旗危险”。
激战至15日，重松支队仍处于包围之中，第11军派33师团荒木支队前往救援。
日军经过一番苦战才得以脱困，但第40师团伤亡惨重，达到了整个会战期间的一半以上。
9月15日，日军四个师团以上的兵力完成了在新墙河北岸的集结。
大云山作战，虽然对敌第40师团予以痛击，但遗憾的是薛岳和他的将领们却没有引起重视，他们认为这不过是日军的一次孤立行动，没有动用大兵团对第40师团予以围歼。
薛岳在日军已开始大云山扫荡战后给常凯申的报告中判断：“战区当面之敌，除以少数兵力向我扰乱外，似无大企图。”
薛岳的判断失误，错过了一次扭转战局的良机。
薛岳电报被截，围歼日军反被日军包围
日军虽然大云山作战不顺，但还是完成了原定的部队集结。
1941年9月18日凌晨，日军300多门火炮一起开火，第二次长沙会战开始。
在炮火准备一个小时之后，日军战机也开始空袭新墙河南岸的中国守军阵地。随后，日军四个师团同时强渡新墙河，开始突击中国守军阵地。
前沿的第102师、60师、59师拼死还击，但无法抵挡日军强大火力，加之日军集中兵力实施集团冲锋，如102师阵地，就遭到日军三个师团的联合冲击。
9月18日上午9点，我新墙河前沿阵地全面崩溃，守军只得退守二线阵地。但日军突击太快了，下午4时，二线阵地也被日军突破。
102师在防守作战中损失惨重，成功撤退全师仅剩700多官兵，伤亡高达九成。
“全师抱着誓死为国的决心浴血奋战，杀敌报国”。
日军继续快速突破，19日傍晚，日军3个师团分别抵达了汨罗江北岸的石头铺、长乐街一线。此时南岸守军只有95、140、92、99四个师。
这个时刻，薛岳依旧决定按照原定方案，在汨罗江两岸和日军决战——37军在南岸正面阻敌，吸引敌主力，而真正打击则来自汨罗江东岸的东侧打击日军的侧背。
但是薛岳的作战指令被日军截获了，阿南惟几及时改变了作战方案，将主力移到了中国军队侧击的方向，准备对中国军队实施合击。
在这样的情况下，尽管第9战区的将士们不畏牺牲，奋勇作战，但事实却是残酷的。
国军非但没有实现在汨罗江两岸围歼日军的作战企图，准备围歼日军的中国军队反被日军主力师团围攻而伤亡惨重。
日军在汨罗江南岸击破我军防御之后，在9月25日陆续进抵捞刀河北岸。而此时第9战区的部队因为在汨罗江南岸作战中，被日军打垮，使得薛岳想要重新部署作战非常困难。
薛岳唯一能做的，就是把最强的第74军顶到第一线来延缓日军对长沙的进攻。
在薛岳看来，如果74军能够顶住日军的猛烈进攻，那么等待增援部队到来后，战局或还有扭转的机会，谁胜谁败还是一个未知数。
危急关头，薛岳的命令再一次被日军截获。
获悉薛岳派出74军的情报之后，日军快速调整了部署，命令第6师团放弃占领平江、第40师团放弃围歼26军残部，同时第3、4师团向捞刀河以南突击。
日军四个师团布下一张大网，等待着王耀武和他的74军。
王耀武对此一无所知。
9月27日凌晨，74军57师向当面第3师团发起进攻。虽然在战斗打响之初，第3师团经过了一阵慌乱。但很快在战机的支援下向57师发起凶猛的反扑。
57师和第3师团激战之际，日军第4师团从左侧发起了对57师的猛攻。
以1个师独自面对日军两个主力师团猛攻，57师损失惨重。
另一边58师也被日军第3，第6师团分割成数段，各级指挥处于瘫痪之中，58师陷入了苦战。
51师也在9月27日凌晨被日军突袭，51师师长李天霞面临日军强大压力擅自收缩了阵地，结果这导致57师阵地很快被日军突破。
入夜，日军袭击74军军部，74军军直属队打散。
军长王耀武率卫士紧急突围，卫士排长被俘虏后遭日军砍死，王耀武借着夜色才得以逃脱。
经过1天的战斗，74军只有51师还算比较完整，57，58两师均被打散。
最强王牌74军溃败之后，整个第9战区主力已经残破，薛岳只得放弃长沙。
9月27日，日军早渊支队突入长沙，同一天日军第4师团主力进入长沙。
抗战以来，日军第一次占领了这座中国重镇。
然而在这关键时刻，陈诚救了薛岳。
日军占领长沙，让阿南惟几非常欣喜。
可是阿南惟几的高兴没有持续太久，湖北宜昌突然遭到我第6战区陈诚所部的大面积围攻，局势岌岌可危。
一旦宜昌失守，占领长沙的功劳会被冲淡很多，甚至阿南惟几本人也会面临严厉的处罚。阿南惟几只得快速带队撤退并且救援宜昌守军。
日军从长沙北返，中国军队对回撤的日军展开多路进攻，日军一路撤退也遭受了严重损失。
第二次长沙会战也因为在中国军队其他战场尤其是宜昌战场的行动，迫使日军撤离长沙而结束。
在这场会战里，日军记载我军阵亡54000人，另有4300人被俘虏；日军战死1670人，负伤5184人——毫无疑问日军依旧缩小了自己的伤亡数据。
在第9战区后面的报告中，我军
伤亡17426人，日军伤亡48327人。但实际上我军参战各部损失均接近50%，第9战区的数据同样有水分。
战后，国府大力宣传“第二次长沙大捷”更多地是出于鼓舞士气和提高我们国际形象的考虑。
实际上，如果不是后期陈诚等在其他战场的牵制行动，薛岳会遭受更大的损失。
第27集团军总司令杨森的检讨或许可以让我们更好地了解当时的情况。
他认为我方对敌情判断过于主观，友军之间缺乏必要的协同，部队运动因迟缓而错失战机是此次会战失败的主要原因。
“甚至在战局极度紧张时期，（有指挥官）不肯拼命与友军协力，反抛弃任务，率部遁入深山”。
时间不等人，第三次长沙会战在不久的将来即将到来。而这一次薛岳和他的将领们会怎样应对呢？