在曹宁他们回到了上海后，井上五郎身上的胶卷，被吉川贞佐亲自送到了驻华日军司令部。
为此，日军召开了军事会议，对国军的军事计划进行分析。
在这个会上，有日军高层怀疑这个情报的真实可靠性。
也就在这时，李杰的老婆被接到了上海。
她身上所携带的一个胶卷，送到了日军军事会议上。
当场投影了两个胶卷的内容。
然而，两个胶卷的内容是一摸一样。
这就证实了吉川提供的情报完全是真实的。
两个胶卷相互印证后，这让日军高层放下心来。
于是，驻华日军司令部，下达了作战命令。命令日军11军正式对中国长沙城发起进攻。
1939年9月1日，日军11军司令冈村宁次制定作战方针。
据情报，修水河当面中国军为25个师。
日军为了打击中国军队继续抗战的意志，决定在9月中旬以后，开始奇袭攻击，以期在最短期间内，捕捉第九战区主力部队，将其歼灭于湘赣北部平江及修水周围地区。
为此，日军第11军集中第6、第33、第101、第106师团及3个旅团约10万兵力，在司令官冈村宁次指挥下，采取奔袭攻击的方针，进攻长沙。
9月13日，日军秘密部署完成。
日军第11军的战斗指挥所进驻咸宁，冈村亲临指挥作战。正式下达作战命令。
主要内容是：为隐蔽主攻方向，迷惑、牵制中国军队，第106师团于9月15日先开始进攻，由奉新以西突破守军第1、第19集团军阵地，进出至其侧后，歼灭守军于高安西北地区。
第33师团由通城向麦市、渣津突进。打击当地的中国军第27、30集团军。
11军主力于9月23日拂晓发起进攻。
其中第6师团由新墙镇以西向汨水南高地正面突进。
其左翼奈良支队由杨林街以西向浯口、汨水北岸突进。
其右翼上村支队于9月23日拂晓在营田登陆，向汨罗江上游平江地区攻击前进。
这三支部队协同歼灭该地区中国守军第15集团军。整个战役预计20-30天，10月10日至15日返回原驻地。
而中方的第九战区也在积极备战。
按照第二套军事计划，薛岳开始调兵遣将，部署兵力。
第1集团军第58、第60军守备靖安、奉新以西张家山、麻下、会埠一线阵地；
第9集团军第32、第49军守备莲花山、马形山以及锦江右岸阵地；
第15集团军以第52军主力守备新墙河阵地，第79军守备南江桥至麦市间阵地，第37军守备湘阴以北湘江亘汨罗江右岸阵地；
第27集团军第20军前出咸宁、崇阳地区，第73军集结于渣津地区；
第30集团军第72、第78军共4个师守备武宁以西蒲田桥、琵琶山一带阵地；
湘鄂赣边区挺进军位于通山、大冶、阳新地区；
第4、第70、第74、第5、第99、新编第6军和第11师共15个师为战区总预备队，分别集结于长沙以南、以东的湘潭、株洲、衡山、衡阳、浏阳及赣北上高、宜丰、万载等地。
另外，防守洞庭湖与湘西方面的为第6战区第20集团军，为了便于协同作战，该集团军配属第9战区指挥。
战斗从赣北、鄂南、湘北三个战场打响。
坐镇咸宁指挥作战的冈村宁次自此次战斗打响以来，接到的几乎全是属下报捷的消息。
赣北第106师团和佐枝支队正按计划向湘北挺进。
鄂南第33师团正向汨罗江上游推进。
湘北第6师团、奈良支队、上村支队已突破新墙河、汨罗江两道防线，看来拿下长沙已是指日可待了。
谁知，就在这时，战场形势突然发生急剧变化。
赣北日军硬是被中国军队给拖住了后腿，无法前进。
鄂南日军虽到达汨罗江上游，与湘北日军主力会合，但中国军队主力已经后撤。
湘北日军在突破国军两道防线后，中国军队已经不再死守阵地，而是采取且战且退的较为灵活的战术，而日军则开始不断遭到伏击。
冈村宁次在此次作战中不但低估了中国军队的战斗力，而且，他还忽略了一个更为重要的因素，那就是当地民众的力量。
在会战开始前，当地民众在政府的组织下，和中国军队相配合，把新墙河至捞刀河之间的主要交通要道已全部破坏，就连这一地区间的土地都被翻了一层，成为新土，从而使得日军的机械化部队无从施展，其战斗力也就相应的减弱了，甚至后勤也不能完全保证。
最让冈村宁次头痛的是，日军从重庆得到了情报。
重庆最高指挥官已经命令江西，湖北，湖南各地的武装紧急支援长沙，命令他们破坏日军的后退的道路。
这是一个奇怪的现象。
为此，日方调动了最厉害的特工，得到了一个让他们害怕的消息。
重庆方面已经命令广西，云南，四川三省的国军，一共二十多万人，全速赶到长沙，参与决战。
同时，重庆方面给薛岳电令，坚守到援军到达，与援军一起，将日军第11军消灭在长沙。
日本大本营接到这个情报，并得到了证实。便将这个情况通知了冈村宁次。
日军参谋人员提出，在这种情况下，冲向长沙很是冒险。
虽说日军军力较强，但是，久战之后，又无增兵增援，军力会渐渐弱下去。而长沙国军据城死守，可以发挥地理优势。最关健的是，那二十多万的没有损耗的强兵。他们一来，日军的优势就会荡然无存。
10月1日，冈村宁次仔细权衡后，感到打下去对日军不利，于是，下达了全线撤退的命令。
10月1日，进至永安市的日军首先向捞刀河以北撤退。继而，桥头驿、上杉市等地日军相继后撤。
前线的国军指挥官，看到日军撤退，便发出追击的命令。
10月2日，国军第15集团军各部开始追击，当日克复上杉市。
11月3日，第25、第195师追击到达福临铺、金井附近。日军开始向汨罗江北岸退却。
4日，第15集团军收复长乐街、汨罗、新市等处。
随后，各个国军部队相继收复重镇……