1938年7月，日军开始进攻武汉外围。大战总司令为畑俊六大将，投入陆海空三军35万兵力，调动飞机500余架，军舰120余艘，增调40万大军配合作战。作战经费是日军侵华以来所有战役中最高的一次，高达32.5亿日元。日军大本营陆军部文件记载：“陆军为武汉作战倾注了全力，没有应变之余力。”8月22日，日军大本营下达188号、参谋总长第250号命令，做出两点指示：首先，务必攻占汉口附近地区;其次，把蒋政权逐出中原。日本天皇的命令明确表示：“此次大战所期待的是使蒋政权降为地方政权。”
国民政府方面也严阵以待，全国总动员调集全部海空军，统计有战舰40余艘、飞机100余架、陆军120个师总兵力约110万人。蒋介石亲临一线指挥，并在中央广播电台发表讲话：“中国人民和政府已被日本侵略者欺侮压迫到最后限度，中国军队为了民族之生存，决心在武汉地区与日军决一死战。抗战爆发以来，已经作战的经历，足以证明在阵地战上我军力量之坚强，将士作战之勇敢无畏。”
此次战役是冈村宁次和薛岳的对决，号称“三羽乌”之一在日军界享有极高声誉的日本陆军上将冈村宁次，遇到薛岳将军却飞不起来了。
薛岳负责指挥九江至南昌以及鄱阳湖周围战事，在德安、瑞昌、庐山地区部署了7个军的兵力，摆出“反八字形”的阵势，静待冈村宁次的第11军来犯。
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两军很快进入对攻战，你来我往，互有胜负，呈胶着战，由于中日两军双方在每个山头、每个村庄都要反复搏杀，甚至一日数易其手，致使前来助战的日军飞机因双方绞成一团而不敢投弹。薛岳所部借此机会，戏弄日军。有几次日机空投弹药和粮食时，第4军和第74军的官兵在白布中间贴上红布圆心，制作假日军旗，铺在地面，引诱日机将给养空投到我军阵地上，使日军供给陷入混乱。
8月3日，日军第106师团沿南浔铁路南下进攻南昌，在金官桥遭到薛岳部队迎头痛击，薛岳严令参战部队不能逃跑，否则枪决!日军随后以战车、飞机和大炮配合步兵强攻，兼以施放毒气，都不能逾越阵地雷池半步!战斗打得十分惨烈，持续到15日，双方均死伤惨重。据后来缴获的敌军日记记载：“几次进攻中，庐山上的迫击炮弹如雨点般从天而降，皇军大受威胁。”有士兵在日记里写道：“庐山是支那名胜之地，‘不识庐山真面目’名不虚传，皇军在此遭到支那军精锐部队第19师的坚强抵抗，前所未有的激战，中队、小队长死亡很多，战斗仍在艰苦进行，与家人团聚的希望是渺茫的。”
日军虽然装备良好，但数量有限，尤其是兵源补充困难。战斗进行到9月下旬，薛岳审时度势后，决定与日军相持到底。他指挥第十五集团军在汨罗江南岸运用诱敌深入战术，一次就歼灭日军2000余人。这一下，忧愁的跷跷板重心倒向了冈村宁次。他苦着脸思考着对付中国军队的良策，越想越觉得拖下去凶多吉少，伤亡会更大。原因是他认为自己此次出征作战，碰到的是一个硬钉子，这个对手不好对付。因此，他决定撤退。10月5日，全线撤退的命令下达后，日军慌张后退。
随着当地气温不断下降，冈村宁次站在庐山的峻岭峰峦上，看到自己部队被薛岳所部像春藤一样缠住毫无进展，于是决定撤退。
薛岳下令各部队于10月6日开始猛攻，这次反攻一直持续到10日才结束。除日军10师团有千余人逃脱之外，其余日军万余人全部被歼，俘虏300余人。这是中国军队自抗战以来首次全歼日军一个师团，而一直到武汉保卫战结束，日军最终也未能全歼我军一个师。
武汉保卫战，第74军打出中华儿女的骄傲，全国民众欢欣鼓舞，田汉作词、任光谱曲，创作了74军军歌，激励更多的抗日英雄。“起来，弟兄们，是时候了，我们向日本强盗反攻。他，强占我们国土，残杀妇女儿童。我们保卫过京沪，大战过开封，南浔线，显精忠，张古山，血染红。我们是人民的武力，抗日的先锋;人民的武力，抗日的先锋!”
1939年9月1日，纳粹德国以闪电战突袭波兰，欧战爆发。日军为适应新的世界战争局势，决定加速解决对华战事，第一次长沙会战在这特殊的时代背景下，拉开了帷幕。
薛岳将军因为长沙会战而家喻户晓，但很多人不知道，薛岳将军求战心切，为了争取蒋介石抗日的军令，竟然不听从蒋介石的电话命令。
1939年秋，蒋介石对第一次长沙会战高度重视，几乎每天都会与薛岳通电话商议军事。为了争取蒋介石“对日寇迎头痛击”的军令，薛岳那一段时间几乎每次与之通话都会表达自己坚决抗敌、死而后已的决心。蒋介石开始还耐心地与薛岳通话，劝他“稍安勿躁，静待时机”，后来看到薛岳犟脾气上来了，就索性不再理会薛岳的电话了。
求战心切的薛岳，心急如焚，灵机一动直接打电话给宋美龄，他说：“请转告委员长，敌人再敢向我长沙逼近一步，我就要立即开打了!”
宋美龄立即将此话转告蒋介石，这回轮到蒋介石着急了，他连续向薛岳打电话，但薛岳敢以其人之道还治其人之身，不听电话，还让参谋人员回话说：“薛长官上前沿阵地了，不知道何时能回来。”此时，薛岳已经打响了长沙会战的第一枪，并慨然立下军令状：“如果湖南战胜，是国家和委员长之福;如果战败，我就自杀以谢国人!”
当时日军成立了对华派遣军司令部，西尾寿造为总司令，板垣征四郎为总参谋长，第11军司令官冈村宁次负责战地指挥。日军全力出击，动用了6个师团地面部队及两个大队的海军陆战队共10余万人，海军出动12艘兵舰和100艘汽艇，空军则出动100多架飞机。
国军方面，由薛岳代第九战区司令，罗卓英为前敌总司令，在湖南集中了5个集团军，共14个军，总兵力近18万人。
薛岳当时向全军号令：“我若在战斗中阵亡，立即由副司令长官罗卓英将军替代我指挥战斗，各级军师旅团，直到营连排班，都要明确，第一号指挥官若阵亡了就由谁来接替指挥，军人为保卫国家而沙场捐躯，死而无憾。”
