以猛烈的进攻火力实施掩护之外，还下令各部队同时行动。至天明后，秋山丰次第1飞行团、远藤三郎第3飞行团的数十架战机，分别从武昌机场、汉口机场、岳阳以北的白螺矶机场起飞，在新墙河一线上空约20公里的正面，进行轮番攻击轰炸；其部署在新墙河北岸的炮兵群也不断的地进行炮火齐射。
处于在新墙河南岸的第4军的阵地上，一片烟火，工事遭到破坏，人员大量的伤亡；日军战车趁机掩护着步兵冲向潼溪街一线阵地的柏辉章第102师的阵地。这样，第102师正面抗击日军第3师团、第4师团、第6师团各一部的集中攻击，战斗尤为激烈。
由于日军全线向新墙河以南猛攻，防守的第4军、第58军部队虽然凭借工事以猛烈的火力阻击敌人，但激战至上午9时，第4军的阵地被日军突破。
9月18日，当第4军在新墙河南与日军展开激战时，第27集团军总司令-杨森根据战况，决定在其防区进行层层抗击。上午司令部下令：第4军-59师集结于胡少保、第102师集结于王复泰、配属第4军的第37军第60师及第4军第90师，在杨林街、王伯祥、长湖之线拒止敌人。第58军新编第11师集结于王家屋、新编第10师向杨林街方面之敌进行侧击。第20军之第134师立即向西转移至黄岸市，归第58军指挥。
然而，随着渡至新墙河以南的日军部队，在飞机及大量的炮兵和坦克联队的支援下，相互齐头并进，发动了猛烈的强攻，并紧随着第4军一线撤退的部队，于中午到达了该军的预备阵地。同时日军由于还采用伞兵空降的做作战方式，在第4军的后方实施突袭。此时第4军军长-欧震令防御在右翼的张德能第59师后撤至朱公桥一带，准备对到达新墙河以南的日军进行侧面攻击。但随着日军渡河成功，突破守军第一线阵地。第4军只能转入长湖东、西第二线阵地，继续抵抗。而日军第3师团、第4师团及早渊支队，则沿粤汉铁路两侧地区迅速向南突进，第3师团一部则迂回至第4军侧后。
与此同时，日军平野支队也.搭乘海军舰艇沿洞庭湖东侧前进至湘江口的青山附近登陆，与主力协同，向该方面守军第99军展开进攻。下午至16时，第4军第二线阵地又被日军突破。欧震军长鉴于日军兵力占优势，攻击猛烈，且有空中支援，正面阻击已不能奏效，遂令各师逐次掩护，向关王桥以东山地转移，占领有利阵地，以便于尔后机动或侧击日军。
面对日军的疯狂进攻，第9战区显.然已经处于在被动之中，之前的将决战的重兵防线布置在汨水边，试图拒敌于汨水以北，在汨水畔歼灭敌军的战术已然失败，固守汨水一地持久防御，只会使得日军充分掌握优势主动权。
根据新墙河防线已经被日军.突破的紧急战况，第9战区司令长官-薛岳将军下令在幕阜山区的部队向西侧击，以牵制日军继续南进；加强汩水一线的防守兵力；向长沙增调部队；令预备队向浏阳以东的山区集结。18日午后又电令各部队：
（一）第27集团军以第20军（其暂编第54师仍留守通城）即向.朱公桥方面协同第58军、第4军（及配属的第60师），务于19日拂晓向敌进行侧击。
（二）第37军（缺60师）以140师一部担任长乐街附近汩水南岸.的守备，主力于麻峰嘴附近占领阵地。
（三）第99军以92师推进至三姐桥，99师推进至文家山占.领阵地，均归担任汩水沿线防守的第37军指挥。
（四）第26军由浏阳.以西向北推进至金井、将军坝地区，限20日拂晓到达。
（五）第10军于18日由衡阳开至株洲以北浏阳河南岸的东山、渡头市、普迹市待命。
（六）第74军由分宜开至万载及万载以西的柏树、潭埠、黄茅镇，限于23日到达。
（七）第30集团军的第72军，由修水县以东的三都及在修水县附近开向以北的通城准备反攻（之后改令向西开至平江）。
（八）炮兵指挥官王若卿率74军炮兵团开至金井，并指挥重迫击炮第2营协同第37军作战。
然而令薛岳将军没有想到的是，由于日军已经破译了**使用的密码，他所下达的每一份电文都已经为日军所掌握，这也就是是等于是自己的一举一动，日军都了如指掌。
就在第27集团军、第9战区开始调整防御部署时，第11军实施作战的4个师团又4个支队在突破第4军的阵地之后，不已然与守军纠缠，而是以航、炮、战车部队掩护步兵，继续向新墙河以南约35公里的汨水一线猛烈推进。
当天晚间22时30分，第9战区为加强湘北方面主战场力量，令第72军从修水、三都地区西进至通城附近，并指挥暂编第54师，准备担任该方面的反击作战；令第20军（缺暂编第54师）进至王安屋、朱公桥方面，协同第58军、第4军向西侧击渡河南进的日军。
而此时，中路的日军第6师团步兵第36旅团-步兵第45联队-第1大队，在9月19日晨，已经是几乎与撤退的守军一部同时到达了汩水北岸的长乐街一带。而策应作战的平野支队则在小松辉久海军中将指挥的第1遣华舰队的护送下从岳阳乘船，由洞庭湖入湘江，在泊罗江口以南的湘阴县推山嘴、营田地区登陆。
这样一来，19日，第20军由桃树港向朱公桥疾进，黄昏到达指定位置。第58军在高家桥附近与当面日军激战。第4军第59师、第90师、第37军第60师的防御阵地均遭到日军第40师团攻击，激战竟日，双方仍在对峙中。
日军第3师团、第4师团、第6师团则快速向南突进，傍晚分别到达汨水北岸的石头铺、长乐街附近；于此同时第6师团还以一部从磨刀石渡河，与南岸守军第37军在颜家铺、浯口一带交战。
由于此时第9战区在汨水南岸担任守备的部队只有第37军的第95师、第140师和第99军的第92师、第99师、第197师。而一天前，战区长官部虽然根据预定的在汨水两岸与日军决战、反击而歼灭日军的计划，命令陈沛的第37军主力（欠第60师）守备浯口至骆公桥之线；第99军第99师守备络公桥以西、营田至湘阴之线；第92师推进于三姐桥以北，占领阵地，统归第37军军长-陈沛指挥，坚决阻击日军；第26军主力即由浏阳开赴金井附近；第72军改调平江，准备作战；第27集团军各军向汨水以北日军侧背的长乐街、磨刀石、归义、新市等地攻击，迟滞其南进；第26军由金井向瓮江推进；令在衡山、渌口的第10军即向高桥、金井一带开进。但此时面对着日军，汨水防线几乎摇摇欲坠。
9月20日，最高军事委员会电令第9战区，当固守湘江两岸及汨水南各既设阵地，加强抵抗，保持主力于外翼，力求攻击敌之侧背；同时命令第3战区、第5战区乘虚向当面敌人攻击，以策应第9战区作战。第6战区向荆州、宜昌地区日军积极袭击，相机收复宜昌。23日开始实施。除了明确将第10军、第26军拨归第9战区指挥外，军委会还命令从第6战区抽调第79军、从第7战区抽调暂编第2军增援第9战区。
此时，日军第11军正面进攻的各师团，已经于19日和20日相继过了汩水，准备向以南地区固守阵地的第37军发动进攻。
而此时，站在张灵甫身边的周成义并不知道，整个58师将会在这场即将全面展开的作战中，遭遇怎样的惨烈战斗，此时的他，正配合着副师长-张灵甫指挥部队向长沙防线开进。
上高战役之后，第74军在江西的分宜、新喻、上高休整，刚刚完成了第二期攻击军的整训，兵员、武器都得到进一步加强，而就日军刚向湘北正式发起进攻的时候，也就是9月18日，薛岳给在江西的王耀武第74军下达命令，要求74军速开浏阳前线参战。
接到命令后，74军立即按照王耀武的命令，分头行动，驻上高的余程万第57师为先头部队，驻分宜的第58师居中，军直属部队紧随其后，控制在新喻的李天霞第51师殿后，部队分三批从赣北向湖南进发。
这个时候，58师的师长虽然是廖龄奇，但实际指挥的还是副师长-张灵甫，因为这个时候，师长廖龄奇正在吉安结婚，按照军部的命令，在廖龄奇师长不在的时候，张灵甫指挥58师立即向湘北开拔。然而谁也想不到，这场战事，会改变所有人都命运。
9月20日晨，第11军司令官阿南惟几中将、参谋长-木下勇接到了军情报参谋-八木东中佐送来的破译了的薛岳将军于18日下午发给各部队作战命令的电报全文。