阿南维几在司令部像热锅上的蚂蚁，宜昌第13师团师团长已发来决别电，第39师、早渊支队还陷在途中。阿南维几早就下令日军使用特种弹，来对付拦截的国军，还派出飞机助战。日军向宜昌前进的速度明显快了多。
宜昌城已到了最后时刻，待第13师团师团长内山英太郎等高级军官切腹后，第13师团宜昌守军完全崩溃，残余士兵大叫着板哉与国军拼命，被全部击毙，国军占领了宜昌城。可惜的是最后时刻第39师团、早渊支队正好赶到，冲进了宜昌城。两军又在宜昌城展开了巷战，国军攻城部队力竭，逐步退出宜昌城，在最后关头国军还是功亏一篑，宜昌城得而复失。
右路日军第4师团退的很快，渡过新墙河，其部队损失不是很大。而其他两路日军部队就没这么幸运了，一路不断遭到拦截、侧击，往往为摆脱拦截，还要断尾求生。
10月10日各路日军终于退回到出发阵地。中日两军战线恢复到战前状态。
会战后中日两国都声称取得了会战的胜利，双方发布的战报水份都非常的大。实际伤亡比中：日=15：1，国军伤亡57万人，日军伤亡39万人。最亮眼的战绩在宜昌，歼灭了第13师团余人，师团长内山英太郎等高级军官切腹自杀。国军损失也很大，第九战区第4、26、37、10等军基本上损失达到30一50，其中第4军102师损失更是高达90。所幸的是战略军第47军损失不大。
第二次长沙会战的胜利，发生在苏德战争爆发后不久，此时法国已经失败，英国、苏维埃联盟在处处挨打。此战让中国在国际上树立威望。让美英盟国看到了中国战场的价值，间接推动了美英盟国对中国的物资支持。这一点非常重要，苏德战争的爆发导致苏俄无力支援我国，我国在国际上陷入了孤立，我国急需物资的支持。
另外会战我国的胜利，加剧了日本的内政外交危机，导致近卫内阁垮台。同时，日本在对美谈判中的强硬态度也因此受到削弱，进一步动摇了其战争基础。
会战挫败了日军的战略意图。日军在会战中的主要目标是消灭中国第九战区的主力，以便集中力量入侵东南亚。然而，由于中国军队的顽强抵抗，日军未能达到这一目标，从而延缓了其入侵东南亚