长沙外围日军撤退前一天（1月日），军委会曾向第九战区下达训令：
（1）该战区应速严令各部向长沙附近敌人围击，务确实截断敌人退路，包围捕捉敌人于战场内而歼灭之。
（）应速以一部先期击破汨罗江敌人，占领各渡口；并即令孔荷宠部（暂54师）配合游击队，迅速向武昌挺进袭击。
（）如敌突围北窜，应以第7军由长沙下游渡江，另以一部由金井附近分向汨罗江北岸超越追击，封锁汨罗江各渡口，阻止敌人退却；主力向敌跟踪猛烈追击，同时以有力一部向岳阳挺进，乘虚袭取之。
（4）向敌追击时，第10军仍应守备长沙。
1月4日，薛岳致电蒋介石：合围反攻作战即日开始，战区正督励各部“务勇猛前进，彻底歼敌，如敌由某部队作战地域内逃窜，即严惩该部各级主管及幕僚！”
蒋介石复电：号召各部杀敌建功，“如敌由某部正面逃窜，即枪决其军师长！”
4日晚，第九战区获知日军撤退后，立即命令原准备在长沙附近合围日军的各部队改变任务，转为由不同方向堵击或追击撤退的日军，以期“在汨罗江以南、捞刀河以北地区”“彻底歼灭败逃之敌”。其部署为：
（1）罗（卓英）副长官为追击军总司令，指挥第6、第4、第7军于5日拂晓前开始，以第6军由牌楼铺、东屯渡经枫林港、麻林桥、梁家桥（福临铺东北八里）、麻峰嘴、栗山巷、长乐街道，向长乐街、伍公市追歼败逃之敌。第4军由阿弥街、左家塘，经东屯渡、石灰嘴、青山市、福临铺、李家坡、双江口道，向新市、兰市河追歼败逃之敌。第7军由长沙经石子铺、马鞍铺、新桥、栗桥、马山神、武昌庙、骆公桥道，向骆公桥、归义追歼逃敌。
（）杨（森）副长官为堵击军总司令，指挥第0军、第58军在象鼻桥（含）、福临铺、栗桥（含）自北向南堵击北溃之敌，不得任敌由长乐街、骆公桥间窜过汨罗江北窜。
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（）王（陵基）副长官为东方截击军总司令，指挥第7军、第78军在枫林港以北、长乐以南地区，自东向西截击北溃之敌。
（4）第99军军长傅仲芳为西方截击军总司令，指挥第99军及第140师（师长李棠），在石子铺以北、新市以南地区，自西向东截击北溃之敌。第197师固守原防。第99师之一部固守湘阴、营田。
日军第6师团因有第45联队留守朗梨市及渡口，撤退较为顺利，5日凌晨即退至朗梨市。第师团开始向东山撤退时，第79军已进至东山附近浏阳河东岸，并将渡桥炸毁。5日凌晨时，第师团到达东山时遭到第79军堵击。此时第4军一部也由长沙城南向朗梨市迂回，遂从侧面向日军第师团实施侧击。
在第79军和第4军夹击下，日军第师团陷于混乱，死伤甚众，被迫沿浏阳河南岸向磨盘洲退却，企图仍从来时渡河徒涉过河，但遭到北岸第79军密集火力堵击，死伤及溺死者达五百余人，因而再次改向第6师团所在的朗梨市退却。6日凌晨退至浏阳河北岸，与第6师团会合。
这时中国第4军、第79军及第6军也跟踪追至朗梨市附近，向日军发起攻击。第、第6师团并列北退，中**队紧追。7日凌晨，两师团退至捞刀河北岸、枫林港地区。
日军第40师团由金井向春华山前进时，沿途遭到第7军多次阻击与侧击，其第6联队伤亡惨重，第大队长水泽辉雄、第5中队长三宅善识及第6中队长关田生吉等均被打死。到达春华山地区，又遭第78军攻击。7日夜脱离战斗，向学士桥退却，伤亡惨重。