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损失很大，被迫放弃了当阳。
10日，日军向宜昌发起进攻。守军第18军两天前才到达宜昌，仓促部署防御，以第18师守城，其余部队配置在城外。日军以3个师团的兵力连续攻击，以战车部队突进，以上百架飞机疯狂扫射。守军兵力单薄，不敌日军的猛烈攻势。战至6月12日16时，日军攻占宜昌，第18军撤往附近山区。
日军对占领宜昌后是否要予以确保，事先并没有明确规定。按照武汉会战后，日军大本营所确定的一般方针，每次作战，即使是经大本营批准的超越作战控制区域的作战，也只是给中**队一次沉重打击，摧毁中国的抗战意志，并不是要扩大占领区。因此，第11军在占领宜昌的当天就指示各师团：“已达到此次作战目的，现决定立即整理部队，准备尔后之机动。”随后又命令各部队摧毁宜昌的军事设施，将无法携带的缴获物资予以销毁或抛进长江，准备返回。6月15日22时，正式下达了撤回汉水东岸的命令，规定第3、第39师团先行撤到当阳、荆门一线，占领阵地，防止中**队截击和袭击，掩护第13师团撤退后再依次交替回撤。第13师团撤出宜昌的时间从16日午夜开始。这样，日军占领宜昌4天以后又陆续撤出。第13师团排在最后，于6月17日凌晨1时开始回撤，当天上午7时撤到宜昌以东约10公里的土门垭。中**队则乘日军撤退时，沿途予以反击。第18军尾追第13师团，于17日晨收复宜昌。
在第11军发出撤退命令的前后，日本方面从前线司令官们到大本营，对是否要确保占领宜昌又进行了激烈的争论。当时，纳粹德国正向西欧大举进攻。凑巧的是，恰在6月12日日军占领宜昌的同一天，德军占领巴黎，世界形势正发生着剧烈动荡。在这种形势下，日本军政当局更迫切希望尽快解决中国问题，以便腾出手来参与世界范围的角逐。日军统帅部和“中国派遣军”中的许多人主张：确保对宜昌的占领，可给重庆国民政府以更大的威胁，有利于推进政治谋略，从而也就有利于及早解决中国问题，战略价值极大。这种主张终于占了上风，并得到天皇的认可。于是，日军参谋本部于6月16日发出了暂时确保宜昌的命令，期限暂定为1个月。这一命令经过“中国派遣军”总司令部、第11军转达到各师团的时候，走在最后的第13师团已撤出宜昌52公里，于是第13师团在第3师团一部配合下，调转头来再次向宜昌突进，冲破中**队的阻击，于6月17日下午重新占领宜昌。
7月1日，日军大本营为弥补第11军扩大占领区后兵力之不足，将驻在黑龙江省佳木斯的第4师团从关东军序列中调出，列入第11军，并于7月13日下达了长期确保宜昌的命令，将武汉方面的作战地区规定为安庆、信阳、宜昌、岳阳、南昌之间。第11军命令第13师团占领宜昌，第4师团驻防安陆，独立混成第18旅团担任当阳东西一带警戒，其余部队均返回原防地。
中**队在日军重占宜昌后继续对宜昌日军及其后方联络线进行反击。6月24日，最高统帅致电李长官、陈部长，训令：“兹为应付国际变化，保持**战力，俾利整训之目的，第五战区应即停止对宜昌攻击…”此后，双方军队在宜昌、当阳、江陵、荆门、钟祥、随县、信阳外围之线形成对峙。国民政府为拱卫重庆、屏障四川，重设第六战区，以陈部长兼任战区司令长官，所辖部队有第33集团军、第29集团军、江防军、第18军，新20军等，防区为鄂西、湖北、湘西、川东等地。
这样，正在四川整训的新20军就被调入到新成立的第六战区作战序列，成为了陈部长的直属部队。