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，参加战斗。
日军右翼第6师团于24日傍晚开始进攻，当夜强渡新墙河后突破守军第133师阵地，攻占了新墙、七步塘等据点。第133师除留置一部兵力守备纵深内各据点外，主力向南岳庙、洪桥以南转移；第134师退守十步桥东西之线。
25日晨，日军第3师团随第6师团之后徒涉过新墙河，从右翼投入战斗，沿粤汉路东侧攻击前进。此时，守军第58军的新11师由杨林街附近向日军第40师团右侧后攻击，第58军的新10师亦进至胡少保附近。双方在汨罗江北岸又一次展开了激烈的拉锯战。
当时，雪越下越大，气温也越来越低，而守军许多士兵连棉裤都没有，有的竟被冻死在战壕内。但活着的士兵，仍坚守阵地，没有贪生怕死之辈。
守卫傅家桥据点的第20军第398团第2营营长王超奎少校及其部属，面对日军猛烈的炮火，毫不畏惧，打退了日军一次次的冲锋。后王超奎为掩护部属突围，在与日军肉搏中不幸殉国。
守卫洪桥据点的第398团第3营一部，在副营长、连长相继阵亡的情况下，仍坚守阵地。
第397团全团官兵在黄沙街硬是顶住了日军第6师团整个师团的进攻，并迫使其绕道而行。
激战至27日晚，第20军完成了阻敌任务，薛岳令第27集团军全线撤退。随后，第20军向梅仙、平江方面转进，隐蔽休整，随时骚扰日军后方，待机袭击其侧翼；第58军向汨罗江东南部转移，靠近向家、金井，准备切断进攻长沙的日军的后路。
第九战区防守汨罗江防线的部队为第99军(2个师)及第37军。沿汨罗江南岸，由左至右为：第99军的第99师防守湘阴至营田以东之线，第92师防守归义东西之线，第37军的第95师防守新市、伍公市之线，第60师防守秀水、浯口、张家渡之线，第140师控制于金井地区，为军预备队。
12月27日，日军第3师团的骑兵联队于11时左右首先由归义附近渡过汨罗江，突破守军第92师阵地，进至栗桥以北，掩护其主力渡江。第6师团及第40师团在击破第37军在汨罗江北的前进阵地及据点后，其先头部队于傍晚先后在兰市河和长乐附近强渡汨罗江，占领了滩头阵地，但在第37军的坚强阻击下，未能进展。
12月28日，日军第3师团主力全部进至汨罗江南、沿粤汉铁路两侧，向南突进，18时前后进至八里、金鸡山、大娘桥等地。守军第99师等退至牌楼一带。第6师团及第40师团遭到纵深阵地内依托既设工事和据点顽强防守的第37军的阻击，进展缓慢。
由于日军第3师团已经深入，左翼形势严峻，薛长官令第37军预备队第140师向铁路方面增援，归第99军指挥，阻击日军第3师团；令第37军军长率指挥所向前推进至米公源，就近直接指挥第95师和第60师的战斗；令位于陈家桥、三江口地区的第20军和位于长湖、新寨地区的第58军向长乐街、大荆街方向攻击日军的侧背，以牵制日军第6师团及第40师团主力，阻其南渡汨罗江。
阿南惟畿企图包围、歼灭汨罗江南岸的第37军，于28日晚令第3师团向左回旋，迂回至第37军后方的福临铺。该师团遂由大娘桥附近连夜兼程东进。
12月29日，日军第3师团于凌晨进至新开市附近，向退至新开市的第99师发起攻击。此时守军第140师亦已到达李家镇以西，薛岳遂令第140师接替第99师防守新开市附近阵地，令第99师退守湘阴和营田。日军第3师团及第40师团主力当晚已全部进至汨罗江南，与守军第37军相持于童家镇、西山庙、秀水、清江口一线。
12月30日，日军在航空兵及炮火掩护下全线发动猛攻。日军第3师团除留一部兵力仍在铁路附近继续攻击守军各据点外，主力在攻占新开市后向东南急进，当晚进至福临铺，先头进至麻林附近。日军第6师团及第40师团亦在攻占长岭、浯口等地后，于当晚分别进至福临铺和金井一带。
留于新墙河以南地区的第20军之一部，于30日夜突袭驻于新墙东南长胡镇的日军辎重兵第40联队，给予歼灭性打击，并将其联队长森川启宇击毙。
当薛长官得知日军第3师团已突进至第37军后方的情况后，立即令第37军向金井以东的山区撤退，转至外线待机实施反击。至此，汨罗江以南地区的战斗告一段落。