野战补充队兵员到达长沙，并且从长沙南下，补充给衡阳城下各师团，换句话说，在过去近四十天的血战中损失惨重的那几个师团现在已经是满血复活了。一切准备停当，横山勇倾尽全力，向衡阳城发动空前猛烈的进攻，炮火染红了天空，硝烟熏黑了衡阳的城墙和守军的脸庞。整整六个师团的庞大兵力，雪崩般压向衡阳城，这座已经跟他们鏖战了数十天之久的英雄城市。
拼到现在，第10军也到了难以为继的地步。他们不管是物资还是心理，都是按坚守半个月来准备的，现在都拼了三十多天，部队伤亡惨重，援军迟迟不至，再顽强的部队都撑不住了。但即使是这样，日军在发动进攻的时候仍然遭遇了极为顽强的抵抗。八路军航空兵和中美联合航空队几乎是倾巢出动，八路军的普卡拉攻击机在衡阳上空大开杀戒，试图轰炸衡阳的日军战机来一架他们杀一架，来两架杀一双，有来无回。中美联合航空队动用大批B-24和B-25轰炸机对攻城日军实施疯狂的轰炸，凝固汽油弹成了日军的噩梦，条条火龙从天而降，将大批大批攻城的日军士兵无情吞噬。日军唯一值得庆幸的就是不知道为什么，可怕的火凤凰轰炸机和雷霆远征战略轰炸机没有再在湖南战场露面，否则他们的日子会更加难过。
守城的部队在强有力的空中支援下沉着应战。过去几十天里，八路军的运输机没少给他们空投补给，其中就包括大量武器弹药，打了这么久，他们不仅不缺乏武器，还从头到尾换装了一轮，MG-42通用机枪、**沙冲锋枪、莫辛纳甘步枪、改用弹链供弹的捷克式魔改……应有尽有，手榴弹？随便扔，扔到吐都扔不完。日军一次次进攻，都被机枪、迫击炮和手榴弹砸了回去，在守军阵地前留下层层堆叠的尸体。
八月三日，日军第116师团迭经苦战，终于占领了当面一个啃了几十天都没啃下来的山头。直到现在他们才发现，山头上的战壕里蓄满了齐腰深的污水，战死的中国士兵在污水中泡得惨白肿胀，鲜血将污水染成了暗红色，可见守军一直是泡在血水中跟他们苦战的。
八月六日，第58师团终于从北门攻进了衡阳城中。然后他们就发现自闯进了马蜂窝里，机枪火力从四面八方射来，手榴弹从马路两边的建筑物窗口后面冰雹般砸落，打得他们死伤累累，寸步难行。
守军的处境已经非常艰难。
方先觉用电台向重庆发报：
敌军已经从北门冲进来，城内已无可用之兵，再得不到增援，生等只有以死报国了！
重庆方
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