自从湘北方面的战斗打响以来，第9战区已逐渐判断出日军投入湘北战场的兵力远比其原先设想的要多。虽然赣北方面一直还没有动静，但第9战区不敢轻易地调动赣北守备部队，况且，以现有的只能靠步行的速度，赶赴湘北战场也来不及。万一赣北日军进攻，整个战区都将陷于腹背受敌的被动局面。在这种情况下，薛长官急电国民政府军事委员会，请求增派3～4个军增援。

同时，薛长官决定在汨罗江一线与日军进行决战，一决雌雄。其部署是：

第37军(附第99军第92师)以一部任长乐街、新市间至汨罗江南岸守备，主力于麻峰嘴、李家桥、彭家坳占领既设野战阵地，完成战斗准备；

第99军仍任汨罗江南岸归义、营田、湘阴一带守备；

第26军推进至金井、将军坝一带地区，伺机由东向西侧击南犯日军；

第10军由衡阳、衡山向高桥、上杉市、长沙、金井推进；

第74军以2个师开浏阳，1个师开洞阳市，策应湘北方面作战；

第72军改调平江，支援汨罗江防线作战；

新20军以一个师的部队留守长沙后方的株洲，主力部队从湘潭和株洲向长沙前进。

由第6战区增援而来的第79军第98师即开益阳、军山铺；

重迫击炮第2团、第74军炮兵团、炮兵第1团集中使用于汨罗江南岸之主阵地线，先协助第37军守势作战，尔后支援第26军反攻。

9月20日晨，薛长官下达的上述作战命令被日军截获。当时，日军第11军的参谋部正在研究向汨罗江南岸发动进攻的方案。

阿南惟畿接到这份情报后，立即派出飞机进行侦察，将第9战区军队调动的情况与电文相对照。在证明所得情报确实无误之后，阿南惟畿立即改变了“将主力用于湘江方面”的原作战指导方案，决心从东面对第9战区的部队进行包围，在捞刀河以北地区捕捉歼灭国民党军队。

随即，阿南惟畿令第6师团由瓮江、三角塘方面向金井方向挺进，包围第26军；第40师团由平江经社港向洞阳市迂回，尔后与第6师团一起围歼第26军；第3、第4师团分别向麻峰嘴、栗桥挺进，包围第37军。

20日，日军第3、第4、第6师团强渡汨罗江，并将正面逐次向东移动，企图包围汨罗江南岸中国守军的右翼；其第40师团则沿关王桥、长乐街以东山地，经三枣桥向瓮江挺进。

21日中午时
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