在第一次长沙会战和上高之战中日军失败后，日军对驻防军队进行了调整，并建立了占领区的伪军。在年9月7日至10月9日，日军对长沙进行了第二次侵略，中国第九战区的军队在薛岳将军的带领下进行了坚决抵抗，第二次战胜了日本侵略者。
一、战前的国内外背景
日军第一次长沙会战和上高之战的失败，仍然没有打通粤汉铁路，在日军的运输受到限制时，长沙作为粤汉铁路的连接点，日军急于打通这条线路开始进攻长沙。
汪伪政府成立已经一年半时间，伪军开始提供情报并协作日军作战，汉奸的出现对国军的后勤和情报系统增加了难度。
抗日战争已进入相持阶段，这时华北等地敌后的抗日活动愈加强烈，其他日军占领区的抗日活动已经积极展开，敌后战争得到了迅速发展，日本的侵略行为更加被动；。
年6月22日，苏德战争爆发，世界侵略集团与反侵略集团之堡垒越加明确，日本已经开始布置在东南亚地区的入侵；美英援华制日行动相比以前开始积极，中国开始与同盟国一起参与世界大战。
二、双方兵力及作战计划
1、中国军队第九战区的战斗序列
司令长官薛岳，副司令长官罗卓英、杨森、王陵基，参谋长吴逸志：
（1）第19集团军总司令罗卓英，副总司令刘膺古，下辖：康景濂的第二挺进队、杨宏光新编第3军。（2）第30集团军总司令王陵基，下辖：韩全朴第72军、夏首勋第78军。（3）湘鄂赣边区挺进军总指挥李默庵，指挥边区的5个挺进队。（4）第27集团军司令杨森，下辖：杨汉域第20军、陈沛第37军、孙渡第58军、萧之楚第26军、第99军。（5）战区直辖军：李玉堂第10军、夏楚中第79军、王耀武第74军、殴震第4军。
作战计划：“后退作战”和“争取外线”以包围敌人、击破敌人，防止被包围；利用湘北方面设置的防守阵地，逐次抵抗以消耗日军，在退到一定位置后决战，形成兵力、地点、时间上的优势以围歼敌军。参照原理：三国蜀将姜维与魏国的作战、德国克劳塞维慈的著作。
2、日军的组成
日军司令阿南惟几，下辖：赣北区域：第34师团、第14独立旅；鄂南和湘北区域：第3师团、第4师团、第6师团、第40师团、第33师团(第联队、第联队)、第13师团第联队、第18独立旅；其他炮兵和航空兵旅。总数为27个联队。
而汪精卫的伪军已经开始成立，在南浔线、岳阳至汉阳的交通线路上已有伪军协作日军作战。汪伪政府江西省长为萧淑宇，驻地九江。
日军作战计划：“利用地障进行包围”、“攻击第一”、“快速进攻”，在湘北集中兵力实现纵深突破，提高飞机的轰炸和侦察作用。
三、战役经过
1、新墙河的战斗
新墙河防线为第27集团军和直辖的殴震第4军，年9月7日日军以战车、重炮和飞机支援步兵开始进攻；战斗进行到9月16日突破了第20军南江桥的防线和第58军杨林街的防线；孙渡第58军部分转入梅山和平江以东的山中进行游击战、一部分退到了新墙河以南地区，部队被日军冲散。因右翼的防守出现空挡，第20军、第58军损失惨重。
在9月17日日军集中三个师团进攻殴震第4军防线，日军突破防线后第4军退到浏阳及株洲田心镇再次集结，其中第4军的第师在抵抗日军中损失较大。
第九战区决定杨宏光新编第3军和夏首勋第78军的一部分军队留守阵地，一部分军队西进增援。
2、汨罗江的战斗
第26军守备平江以西—浯口—新市线汨罗江南、第99军守备归义—营田—湘阴、第37军防守长乐街和瓮江，第九战区直辖炮兵在王若卿的指挥下在汨罗江的南岸协助步兵；日军在突破新墙河和南江桥阵地后沿粤汉铁路南下，向汨罗江阵地进攻，同时将主力经平江向第26军右侧后方迂回。日军使用了约20个联队五倍于第26军的兵力从东、南、北三方围攻第26军，第26军在萧之楚的指挥下与三倍于自己的日军激战3天时间。日军突破第26军防线后接着进攻第37军，第37军激战两天时间后损失惨重，薛岳调第10军的第师加一个团支援第37军。9月22日第10军到达明月山—福临铺—金井后，与日军展开激战，第师师长重伤、副师长赖待湘阵亡。
战斗进行到9月26日左右，第26军、第37军、第10军相继突围，向石鼓、徐家桥及万家铺、天雷山转移。
3、浏阳西北地区的战斗
第26军、第37军、第10军在渌水南岸整顿布防。王耀武第74军原归第三战区，为国民党最精锐的部队，从赣北赶来增援。
日军在渡过汨罗江后，向浏阳方向急进。9月26日第74军在行进中第57师和第58师与日军第3师团、第6师团、第4师团遭遇，日军从右侧侧击；因第74军未布防好阵地、立足未稳，在日军3个师团的进攻下，使第74军这两个师的损失基本达到了一半，第57师步兵指挥官李翰阵亡，第58师师长廖龄奇逃回了祁阳（战后被处决）。第74军处于腹背受敌情况，被迫于27日夜晚撤离阵地向南转进。
4、日军的撤退和汨罗江、新墙河阵地的恢复
薛岳及时调集军队做好长沙及周围的防守，第30集团军的部队敢到献钟地区、第19集团军接近东门市、第79军进入长沙布防，第20军和第58军威胁敌军后方。
9月27日下午，日军伞兵在长沙东北角降落，预先混进城的日军便衣在城内响应，中国第79军进入长沙城内打击日军，日军撤出了长沙。
战斗进行到10月1日，日军开始撤退；薛岳下令各部迅速对北撤日军进行追击，给予日军以巨大打击；第79军率部追击日军，其中第98师在长沙到浏阳城之间歼灭日军多人，打死两名日军大队长；第99军的一个师在路口畲附近袭击日军第六师团，打死日军多人。第26军、第37军休整后开始截击日军，打死大量日军；休整后的第20军、第58军将后退的日军从中间截断进攻，日军前后不能衔接，损失惨重；第4军一直将日军追击到了新墙河。
10月9日，日军各师团相继退到了新墙河北岸，中国军队紧随其后，对峙于新墙河畔；中国军队相继进入了原先的防区，第二次长沙会战结束。
5、中国敌后和其他战场的策应
国民党派常章儒在湘北组织当地百姓拆毁了公路、铁路等交通线，组织当地百姓破坏日军的通讯线路。
湘鄂赣边区挺进军在总指挥李默庵的带领下，以游击战方式打击武昌至岳阳沿铁路、公路线沿线的日伪军；切断日军的通讯线和供给线；打击日军组织的维修线路行为，从侧翼积极配合主战场作战。
日军没有公路和铁路通行，使机械化部队前进受挫，日军后勤补给不上，部分地区依靠飞机空投武器和食品，日军变成了“瘸子”；日军通讯线被切断，使日军变成“聋子”。这些后方支援和游击战极大地支持了主战场作战。
第九战区在战斗困难时蒋介石令第七战区立即增援，援兵于9月底赶到了株洲并支援了战斗。同时令第五战区向孝感挺进，攻击信阳、武汉周围的日军占领区；第三战区和第六战区在湖北宜昌等地区进攻日军占领区，同时宜昌的日军基本被围歼；日军在大量军队侵犯长沙防区时出现了后方空虚，使日军不得不及时撤回原防地驻守。
四、战争结果
这次战争以中国军队的胜利告捷，日本侵略者没有打通粤汉线。战争中中国第九战区积极发挥后方的游击战和依靠当地的百姓，形成了全民抗日，战胜了日军。
本次战役在开始时中国第九战区因防守布置不当、调动军队中情报被日军截获，使中国军队遭受了大的损失，伤亡约00人。后方及时展开策应，迫使日军后退；在日军后退中，中国军队进行了反击战，打死了大量的日军。据战后第九战区报告，共歼灭日军在2万人以上。
参考文献：
薛岳余建勋等著《湖南会战》年9月版次
陈谦平张连红张生著《中国正面战场》年1月版次