9月18日拂晓，日军发动全线攻击，在炮兵、航空兵火力支援和战车协同下强渡新墙河。第4军各师凭借既设阵地抗击日军。第102师正面抗击日军第4、第3、第6师团的集中攻击，战斗尤为激烈。数小时后，日军渡河成功，突破守军第一线阵地。第4军乃转入长湖东、西第二线阵地，继续抵抗。日军第3、第4师团及早渊支队沿粤汉铁路两侧地区迅速向南突进，第3师团一部迂回至第4军侧后。日军平野支队也搭乘海军舰艇沿洞庭湖