至10月3日夜，江防军主力已完成了对宜昌的包围。这种情况下，第6战区长官司令部为迅速攻克宜昌，即令第26集团军第75军-第13师、第20集团军、第73军-第77师加入围攻宜昌的作战，同时严令各军各向当面日军奋力突击，攻克既定目标。
虽然这时日军第11军方面已经开始仓促结束长沙方面的作战，并开始向原防返转，但在第9战区的追击作战中，行动迟缓。控制在宜昌周围和城内的日军只有第13师团的步兵第65联队、步兵第58联队的两个步兵大队、步兵第104联队，且由于连日来受中**队猛攻，伤亡颇重；而守备荆门、当阳的第39师团也遭到中**队围攻，不能向宜昌增援。故而一场方向的作战已经全面陷入在困境之中。
处于在包围中的宜昌一片混乱，城内不时被遭到炮击，气氛亦是异常紧张。战斗激烈时，从前方源源不断抬回的呻吟和哭喊着的伤兵及战死者血肉模糊的尸体，几乎堆满了野战医院。而为挽救宜昌城的危急，第13师团长-内山英太郎中将，不得不从守御在鸦鹊岭的步兵65联队中，抽出铃木忠少佐指挥的第2大队、另外独立野炮兵第15联队中抽出由小原文雄中佐指挥的第2大队，配属105毫米口径加农炮两门，经土门垭进入宜昌。但不久宜昌即被第6战区的部队包围，这样一来宜昌与外界部队的交通全被切断。
10月6日拂晚，第6战区再次发动猛烈攻击，前锋部队此时已经推进到宜昌以东距城边约3公里的陈家湾、东山寺、闵家岗、胡家大坡这一线地区，并再次向前进攻。
加上第6战区在宜昌外围的部队，已经将由宜昌通向各地的公路全部破坏，并有力地阻止了沙市、荆州的第39师团向宜昌增援。故而在猛攻之下的防守宜昌的日军，顿时陷入了困境。由于湘北作战从第13师团抽出了四个步兵大队的兵力，这样一来，第13师团本来兵力就不足，而现在又伤亡太大且与外界失去联系，兵力已经捉襟补肘了。
为增强一些防御力量，内山.师团长只得将其司令部的勤务人员、辎重人员、轻伤病员抽调出来，以这388名七拼八凑而来的士兵组成一支临时防守部队，发给轻、重机枪各6挺、掷弹筒6门、步枪348支，并配属山炮3门，前往增强城东的东山寺、陈家湾至胡家大坡、闵家岗一线的防守。
10月8日晨，第94军以约两个连的兵力，.分乘5只大型民船，于西岸从上游绕过葛洲坝，在黄草坝北端上陆，随即推进至南端与宜昌城隔水对峙，并以轻火器、迫击炮向东岸的宜昌市、西岸的二郎庙对日军防守阵地进行射击，同时切断了宜昌城内的日军与对岸步兵第58联队的江面联系。加上此时的宜昌城东的东山寺一线遭到第32军-第9师的猛攻，同时城西方向则遭到第99军一部在黄草坝南端的攻击，形势更趋紧张。
而当宜昌与外界被隔绝后，在.汉口的第3飞行团长-远藤三郎少将，在7日接到了由飞行队捎来的第13师团长-内山英太郎中将的亲笔信，于是，远藤飞行团长于10月8日一早便是飞抵宜昌，由于炮火已经开始轰击宜昌机场了。这种情况下，远藤部队长的座机强行在不时遭到炮击的东郊机场降落。
当远藤三郎少将在机场与内山师团长会面之后，.也是感到宜昌的战况确实严重。内山告诉远藤“已经做好了不惜牺牲的准备，医院的伤员也已经投入战场，司令部里的死伤者也继续在增加，对士气有很大的影响，希望在机场尚能使用的时候，哪怕空运一个分队的兵力也是好的。”于是远藤答应内山英太郎中将空运增援部队的要求。
在离开宜昌返航时，远藤的座机在荆门机场降落，.随即第3飞行团长与第39师团参谋长-山崎正男大佐、第11军参谋-八木东中佐商定，立即从负责第39师团司令部警卫工作的步兵第232联队第6中队中，抽出福岛少尉的1个小队配属1个重机枪分队，空运宜昌。
然而远藤部队长搭乘的陆军‘九七’式运输机，除.了3名机组人员之外，每次只能空运8名成员，故而只能分批实施空运。可是当将第三批士兵空运到宜昌之后，这架‘九七’式运输机起飞升空，却被第32军的炮兵所击中，故而日军的空运被迫停止。
这样一来，福岛.少尉只能率领不到30人的增援部队赶到第13师团司令部，在内山师团长的安排下，福岛部队于下午18时加入城东的东山寺附近作战。
然而此时由于整个宜昌外围战斗已非常激烈，福岛小队在进入增援阵地之后不久，当晚即遭到攻击，部队发生较大的伤亡，福岛少尉亦被击毙。
尽管远藤少将的第3飞行团仍继续支援第13师团作战，攻击、轰炸宜昌外围的第6战区部队，并对宜昌及外围的阵地进行空中直接掩护，单是10月8日一天便是出动了64架次，可是宜昌的局势仍然在恶化。而此时，在汉口的第11军司令部也于晚间受到了内山师团长发来的紧急电报“敌五个师在宜昌东面企图从半夜开始攻击，请求空运兵力。”
但这份电报却是使得第11军司令部在感到忧虑的同时，也半信半疑，因为似乎在军司令部看来，中**还不至于能够对宜昌方向的第13师团构成大队威胁。
但不管怎么样，22点后，军司令部严令第39师团不惜代价的以师团主力增援宜昌，待第13师团的早渊支队返回之后，当配属指挥早渊支队，增援宜昌。
至10月9日，宜昌东郊的慈云寺、东山寺各要点均被中**队攻占，宜昌北面的据点也多处被突破。而这一天，第3飞行团出动了125架次飞机，力图给予作战支援。
10月10日，是国民政府的‘双十节’，为了能够达到歼灭日军第13师团的作战目的，第6战区长官司令部下来从这一天的凌晨2时30分开始，权限发动总攻。
为了能够达到有效支援的目的，长官司令部配属进攻的各种火炮达140门，对宜昌实施猛烈轰击，一时之间，宜昌郊外的攻击极为猛烈，在长江西岸的二郎庙、石榴河，城北的西陵山、慈云寺，城东的东山寺等地，密集的枪炮声大作，喊杀声震天。
在猛烈的炮火和波浪式的步兵攻击下，第13师团前方各阵地的电话报告接连不断，所有部队都纷纷告急：中**队攻势极猛，部队的伤亡急速增加。
这种情况下，第13师团长-内山英太郎中将、师团参谋长-秋永力大佐，已经感觉到了情况是以到了严重的关头，于是下令准备烧毁步兵第104联队送回到师团司令部的联队旗，烧毁各类机密文件；焚烧在各处堆积着的战死者的尸体；加强师团司令部院墙外及院墙上的铁丝网；并在院内垒成防御射击工事。
师团长内山英太郎中将、参谋长-秋永力大作、跟随早渊支队一起参加湘北作战，先于早渊部队搭乘飞机回到宜昌的参谋-星野一夫中佐、辻本只三少佐、泉茂大尉、副官-菊地重规中佐、兵器部长-山贺治郎中佐、供给部长-马俊夫大佐、军医部长-松木宽治大佐、兽医部长-加藤宽一中佐等师团指挥官开始各自选择准备自杀的场地。
随之，师团参谋长-秋永力大佐起草完成了发给第11军司令官-阿南惟几中将的诀别电报，“全体将兵，已为皇国尽力作了最后之奋斗；对步兵第104联队的军旗、各单位的机密文件、天皇敕谕等已经焚烧；在宜昌之侨民及慰问团一齐遭到不幸，极为可惜。”
而内山师团长在签发该电报时，以特以红铅笔添写上一句“皇国官兵最后尽到军人之本分，在高呼大元帅陛下万岁声中死去。”
10月10日8时50分，师团司令部译电班长大石，将电文译成密码准备拍发。同时参谋长-秋永力大佐吩咐副官-酒田留四郎大尉“在师团长、参谋长战死后电报未能发出时，由酒田组成决死队，突破重围至西岸的步兵第58联队，由联队长福永转大佐向大本营报告师团司令部战至最后的情况。”
由于此时第13师团一面将伤员和非战斗勤务人员尽行投入作战，一面向武汉第11军告急。加之已经烧毁了军旗和秘密文件，师团长以下军官们也准备好了自尽的场地和用具，并写好了绝命书，等待最后时刻的到来，军司令部开始感觉到宜昌之危险已经到了最后关头。遂命令自湘北返转部队为解宜昌之危，当紧急车运增援。由于其先头已抵荆门附近，第11军决定将早渊支队、第13师团步兵第103旅团在宜昌以东的部队都归第39师团指挥，全力向宜昌突进。而从荆门向宜昌增援的第39师团，开始因受到强烈的抵抗而被阻。当10月10日宜昌遭到猛烈攻击时，根据11军的命令，一并指挥从长沙返回的早渊四支队，不顾一切拼死向前突进，与柴田卯一少将的步兵第103旅团一部汇合之后，随之开始反击。