然而，任憑方先覺是如何地企求，始終都沒有一連一排的兵力沖進來，終于在確實無力堅守衡陽城，被迫選擇投降這條路時，對著所部幾個師長嘆道：“不是我們對不起中華民國，而是中華民國對不起我們，不是我們不要中華民國，而是中華民國不要我們。”
當然，這是后話，此處暫且不表。
橫山通過各種情報，再根據前三次長沙會戰時，中國軍隊的集結、調動和戰術等等各方面的信息，基本上判斷出薛岳集中兵力分由東、西兩面實施夾擊的戰役企圖。
既然知道了中國軍隊的意圖，橫山勇這只老狐貍怎么會不作出針對性的部署，他命令東、西兩路日軍集結兵力，加強對醴陵、寧鄉方面的作戰，以掩護中路日軍進攻衡陽。
東路日軍第13師團在師團長赤鹿理的指揮下，率先占領了醴陵，然后65聯隊繼續南下，其部主力折而向東進攻，在劉公廟附近重創奉薛岳命令意圖夾擊日軍的國軍丁治磐部第26軍，并迫使魯道源部第58軍和傅翼部第72軍向東撤退，并且一路勢如破竹般地攻擊前進，江西萍鄉也被赤鹿理強勢占領。和90師師長陳侃的好運比起來，魯道源真是霉到家了，他部58軍在向東撤退的過程中，遭遇了山本山男的日軍第3師團主力，在萍鄉以北地區被日軍切斷成了幾塊，一番血戰后，58軍受到重創，魯道源只得再次率部后撤，再也無力執行薛岳夾擊日軍的命令。
也就是說薛岳和老蔣意圖由第十軍和十二軍堅守衡陽，然后各部從周邊夾擊、中心開花的戰術，此時實際上已經是宣告破產。
據守株洲的沈發藻部暫2軍，只遭到中路日軍先遣部隊的攻擊，就全部退守到了淥水南岸，讓出了這座湖南境內唯一的重工業城市。
因師團長不幸殉國，而由116師團師團長巖永汪統一指揮的第68師團第133聯隊，奉命西進，矛頭指向了湘潭，沈發藻代管的新23師，也同樣是只作了稍稍抵抗之后，便退至漣水以南，轉移到東臺山一帶。
一路高歌猛進，又同時能指揮兩個師團，使得巖永汪變得異常驕橫和猖狂，他親自率領第116師團和第68師團的第57旅團，從株洲附近西渡湘江，分兩路各沿湘江西岸及易俗河向衡陽前進；而第68師團其余的部隊則由石亭附近強渡淥水，先是擊退了沈發藻部暫2軍裝模作樣的防御，然后沿著湘江東岸向衡陽急進。這部日軍，最先于抵達衡陽城郊，現今屬于衡南縣的泉溪鎮，并且在國軍暫54師唯一的一個團的火力阻撓下，強行渡過了耒河，突破了阻擊陣地。稍作休整之后，于次日傍晚，巖永汪命令第58旅團115大隊繼續西進，進攻五馬槽衡陽外圍陣地，其余主力經赤水塘西渡湘江，向衡陽以南迂回。
第二天，赤鹿理的第116師團先遣部隊進至衡陽城西郊，突破了守軍第3師在衡陽城外的警戒陣地，逼抵瓦子坪、虎形山主陣地前；而第68師團58旅團第115步兵大隊，迅速突破五馬槽第190師前進陣地，進抵馮家沖主陣地之前，并試圖攻擊衡陽江東的軍用機場；68師團主力則突破衡陽城南黃花嶺、歐家町預10師的警戒陣地，進至鐵路線預10師的主陣地前。
發生這一切的時候，孫玉民所率領的十二軍主力還在日夜行軍的途中，所部除了張小虎的二十師外，其余的部隊離衡陽最近的也都還有著百余里的路途。
日軍動作之快，既在方先覺的意料之中，又在他的設想之外，他原本以為自己在城外的警戒和阻擊陣地，至少能延緩日軍一到兩天，好讓自己能有多點時間進行備戰！