9月27日晨，正当74军按计划由春华山攻向以北的路口畲、麻林市地区时，左翼的57师与敌第6师团，右翼的58师与敌第3师团主力相遇，当即展开激战。
当日天气较好，正适合航空部队作战，是以日军当即以大量的航空兵、野战重炮兵以及战车第13联队，协同第3、第6师团作战。
同时日军还集中了一部分骑兵部队，在下午两点由春华山附近渡过浏渭河，至以南的黄花市，企图切断74军增援部队的通路。
阿南惟几这个老鬼子还派出一部约2000人，至春华山以东浏渭河两岸山区的易家冲、大桥、毛公渡等地，去寻找74军的预备队第51师作战，但被阻止。
小鬼子这次的算盘打得很精明，哪怕是不能拿下长沙城，也要消灭第74军！
这主要是因为第74军这些年给日军造成了巨大的心理阴影，这支部队于1937年组建，是国民党王牌中最耀眼的明星，荣获“抗日铁军”、“虎贲师”、“御林军”等称号，历任军长中包括俞济时、王耀武等知名人物，两次荣获国府抗战时期最高奖励——“飞虎旗”。
该军几乎参加了正面抗战的所有重大战役，如1937年淞沪会战和南京保卫战，38年的兰封会战、武汉会战。39年南昌会战，40-41年三次长沙战役。
如果不出意外，今后还会参加42年浙赣会战，43年鄂西会战，与日军殊死搏杀，为抗战中国各部队中功绩排名第一的强军。
日军之所以如此忌惮这支部队，主要是因为第74军的战绩实在是太辉煌了，不说那些小杂鱼，单单日军成立之初设立的六大常设师团中的第3师团和第6师团就和第74军多次交过手，要知道日军六大主力师团在关内作战的仅仅只有4个。
从74军抗战中与日军不同战力的师团作战的实战成绩来看，74军的综合战力颇强，与日军一流师团基本相当，比日军王牌还是略有不如。但在国军序列里，不愧是战力领先、战功卓著的王牌。
由于日军通过破译电报知道了国军的布置，所以在整个27日的作战中，英勇的74军在王耀武将军的指挥下虽然奋勇杀敌、前仆后继，但是依旧没能打退日军的进攻，且部队伤亡较大。
57师的前线指挥官李翰卿在率两个团的部队攻击春华山右侧之敌时牺牲，该师当日伤亡即达3000人。
58师在春华山东北当面的战斗更为激烈，伤亡亦大，参加第一线作战两个团的连、排长，伤亡了半数以上。
战斗至下午四点，与57师协同作战的95师情况不明。
此时日军第4师团一部约3000人在望仙桥渡河向春华山以西迂回，第6师团一部渡过了浏渭河，占领了该河以南的永安市、黄花市。
同时，日军以伞兵一部降落于长沙以东浏阳河南岸的东山、渡头市，长沙危机。
根据以上情况，薛岳决定改变原来的作战计划，命令部队后撤至浏阳河一线，进行新的部署。
而后第九战区司令部命令74军于27日夜间变更部署，撤至永安东南的洞阳及横江、小埠港和浏阳河以南的高地，准备侧击敌人。
而第10军亦随74军行动尾击敌人，以后转移至普迹寺以南地区占领阵地，相机歼敌。
第37军随74军行动尾击敌人，尔后转移至镇头市以南地区阵地，相机攻击敌人。第92师向长沙东北安沙之敌进攻，第99师仍守备青山市西北之明月山。
湘北战场上的主力第74军遭到敌两个师团及陆上、空中的联合进攻后，不得已撤离春华山一带，日军亦随之进行追击，因而长沙附近的战局随之恶化。
在长沙以北的日军第4师团，此时则以3路攻向长沙，右侧沿铁路的早渊四郎的第26旅团，其前进速度最快，9月27日在未遭到抵抗的情况下，渡过了浏阳河。
先头的村井权治郎大佐第116联队于傍晚突入了由暂8师防守的长沙城东北角！
28日长沙被该敌占领，第4师团主力则在长沙以东地区停止前进。
74军东撤以后，日军第3师团渡过浏阳河继续向南进攻，其先头的花谷正少将第29旅团34联队第3大队攻占了株洲市。
但很快国军便进行大规模的反攻，第4、第20军此时仍在敌后平江以西的浯口，29日并向麻林市进攻。
第72军与26军在29日还收复了春华山东北的沙市街，王劲修所部29日则袭击了岳阳东南的筻口，并炸断了平水铺的铁桥，国军空军也轰炸了永安市、黄花市的日军机械化部队。
在不得以的情况下，日军第11军于10月1日夜间开始从株洲撤退，而且撤退的行动甚速，因此时宜昌的敌第13师团正遭到陈诚将军第6战区的部队猛烈围攻，需要以湘北战场的部队前往增援。
日军撤退时，第9战区部队进行尾追和侧击。
10月6日，第11军的部队全部退回至新墙河以北地区。
而最先攻入长沙的早渊四郎所部伤亡极大，其第1大队长川崎进少佐、第2大队长横泽三郎少佐，均在撤退中被击毙。
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