结了前任岗村宁次在第一次长沙会战中分兵合进的弊端。这种打法，在有限的兵力之下，只可能对国军进行击破战，也就是迫使国军撤退，却不可能有效合围歼灭国军。多路进攻，部队与部队之间空隙太大，国军也很容易突围。
阿南惟几认为此次作战，必须将日军重兵的师团集结在一起，互相相隔不超过半日的路程，一同进攻。一旦遭遇国军主力的顽强抵抗，立即用几个师团进行猛烈夹击，一个个重创国军的部队，最终导致第九战区主力被全歼，防御阵线完全崩溃。
在这种思想下，1941年9月7 日军第6师团果真进攻大云山。驻守大云山的是第四军主力。8日日军攻占大云山，但国军趁第6、40师团换防时发动反攻，收复大云山，重创了第6师团第13联队、第40师团重松支队。
探知到日军集结的兵力十多万。薛岳心里犯起了嘀咕，日军集结这么多的兵力，不可能只为一个大云山。战情分析中，李振华明确日军会集中10一13万兵力，第一步会进攻大云山，那第二步呢？是不是真的会像战情分析中分析的那样重兵正面突破，薛岳调了大云山一部分力量回防新墙河。并致电74军做好准备从万载前往湘北。
日军这次确实是将主力并列于狭窄正面，纵深梯次配置，以第 3、第 4、第6师 主力及第 18混成旅等部部署在岳阳，为第一梯队；第40师和第33师的两个师团位于临湘地区，为第二梯队。另外以第6师团的两个旅团由忠防、西塘分两路向大云山实施包围，掩护主力部队集中和展开。
9月18日拂晓日军出动了300多门火炮、100余架飞机轰炸国军阵地。下午4时第3、4、6、40师团在杨林以西20 千米的新墙、童溪街、四六方等地强渡新墙河，步兵在骑兵和坦克装甲车的引导下，如潮水般涌过河来。立印遭中国第4、58、20军阻击。双方在新墙河两岸展开厮杀，国军利用轰炸后残存下来的30多门火箭炮对新墙河北岸集结的日军进行了两轮覆盖射击。将近800多枚造成北岸日军大量伤亡，日军进攻为之一滞。可惜的是火箭炮暴露位置，炮兵阵遭到日军火炮、飞机轰炸，好在火箭炮轻便、易转移，才没有被完全歼灭，但损失也不小。日军立即组织第二次进攻，前沿一线的第1