瀏陽圍殲日軍第13師團能取得成功，外圍阻擊的第20、44、72軍功不可沒，第44軍第161師師長餘建勳親臨獅形山一線陣地，身負重傷不下火線，指揮部隊作戰，牢牢擋住第3師團瘋狂進攻，該部督戰官張天舉陣亡。
第13師團全軍覆沒的消息傳到第11軍司令部，橫山勇憤怒了，他準備調集中線兵力對瀏陽總攻。然而這時他又收到右翼第40師團急報，第40師團在益陽、寧鄉之間被國軍第5軍、第73軍、第74軍、第99軍、第100軍合圍了，第40師團被分割成為二半。橫山勇瞬間癱坐在座位上，他心裡冒出一個可怕的念頭，難道自己要成為第一個連續被全殲兩個師團的指揮官。
橫山勇心底冒出岡村寧次一樣的無力感，他感覺到束手束腳，又好像被人扒光看了透徹。橫山勇穩定一下心神，第40師團不能不救，進攻長沙的計劃延後，他決定第17旅團南下，中路34師團越過湘江救援第40師團。
命令剛剛發出，司令部又收到三份電報，第6戰區進攻宜昌，第5戰區向平漢路確山至廣水段進攻。大彆山新四軍向黃安紅安）、麻城發起進攻。橫山勇心中再次升起深深的無力感，兵力捉襟見肘。他感覺就算是打通平漢線，能起到大本營希望起到的作用嗎。想歸想但大本營的命令還是要執行，宜昌還是要增援，確山至廣水段平漢線還是要奪回，黃安、麻城暫時讓中共新四軍得逞也罷，待長衡會戰後再轉頭來收拾他們。
身處益陽的第40師團處境艱難，前幾天師團長宮川清三以為守衛益陽的是第77師，然而事實上第100軍第63師也在城內，外圍陣地主要是第77師，宮川清三感覺打得還挺順手。而等到打益陽時，情況發生了變化，好像益陽總是差那麼一口氣就可以攻下，但始終無法攻下。第63師是在拖延時間，第5軍繞道桃江準備前往益陽、寧鄉之間的四方山。日軍攻擊了兩日，發現了不對。通過審問幾個國軍俘虜發現李天霞第100軍也參與到了益陽的防守，宮川清三不想和第100軍硬碰硬，選擇繞道寧鄉，宮川清三知道李天霞原先是第74軍副軍長，而且作戰經驗豐富、戰風彪悍，所以日軍選擇了繞道，避開第100軍正麵，直接往寧鄉方向疾馳。但讓日軍沒有想到的是，守衛寧鄉的是第74軍張靈甫第58師，日軍想避開中國的王牌部隊，結果偏偏就往王牌部隊的正麵撞上。
11日上午，到達四方山的第5軍原準備左旋在益陽一帶兜住第40師團，沒想到宮川清三放棄益陽轉向了寧鄉。第5軍順勢直插倉水鋪，把正在行進的第13師團切成兩段後，第200師向益陽方向攻擊，與從益陽出擊的第100軍一起，把第40師團第236聯隊及後勤部隊4000餘人包圍在三裡橋一帶，第99軍也趕過來。第5軍主力向寧鄉方向攻擊，與寧鄉出擊的張靈甫第58師把第40師團主力7000餘人包圍在衡龍橋、大泉、嶽家橋一帶，寧鄉交給了第73軍，餘程萬第57師也趕過來。第51師布置在嶽麓山，因為此地太過重要，不敢輕動。
第40師團是個丙級師團，其總兵力約1.4萬餘人，下轄第234聯隊、第235聯隊、第236聯隊。前期進攻沅江、益陽還傷亡了2500餘人。該師團戰鬥力較低，日軍內部評價其“作戰呆板，缺乏靈活性。"常被日軍高層視為“戰力墊底”單位?。
杜聿明知道日軍留給他的時間不會太長，如果不能在短時間消滅第40師團，日軍援軍一到，國軍必將陷入被動。日軍被圍後，他立即命令各部隊發起了總攻，總攻動員中杜聿明向各部軍事主官宣布了一個剛剛收到的好消息：新2軍、新6軍等部隊在瀏陽消滅了日軍第13師團。杜聿明激勵所部奮勇殺敵，爭取再消滅一個整編日軍師團。各部隊主官也被刺激到了，湘江西岸形勢對國軍非常有利，第5軍、第74軍兩個師、第99軍一部、第100軍參戰總兵力近8萬餘人，與日軍的兵力對比達到8：1，再創一個大捷也不是不可能。杜聿明還同時上報了軍委會，要求中美聯合航空隊參戰。戰鬥一開始就進入了白熱化，國軍奮勇衝擊日軍防線，日軍第40師團垂死掙紮。
軍委會接到了杜聿明的電報，常申凱大喜過望。瀏陽大捷的消息還沒有完全消化，他還在慶幸調回了新2軍、新6軍。沒想到第40師團又送上了餐桌，他要求中美聯合航空隊停下一切任務，全軍趕到湘江以西協助杜聿明殲滅第40師團，杜立特轟炸機群也參與了進來。
戰鬥持續到從上午打到了下午，午飯都是抬到了進攻一線將士們在戰場上匆忙解決的。第40師團分處兩個包圍圈，包圍圈被國軍壓縮的越壓越小。中美聯合航空隊、杜立特轟炸機群先於日軍航空隊到達了戰場，對日軍進行了猛烈的轟炸和掃射，小鬼子死傷慘重。當日軍航空隊到達時，被中美聯合航空隊驅離，保證了湘江以西戰場國軍不受日軍航空隊影響。
戰鬥又持續到晚上，三裡橋包圍圈日軍兵力不足，而衡龍橋日軍彈藥出現了不足，日軍的抵抗越來越弱了。杜聿明敏銳察覺到了兩地日軍的變化，趁鬼子的病，要鬼子命。日軍的大規模援兵還未到達，杜聿明壓上了所有預備隊，畢其功於一役。各部將士用命，終於在晚上11點以前將兩個包圍圈裡的第40師團小鬼子完全殲滅，第40師團師團長宮川清三切腹自殺。
戰鬥一結束，戰場都還沒有打掃，杜聿明立即命令國軍各部馬上回防。將士們雖然疲憊，但在取得大捷的刺激下依然戰意昂揚。第5軍第200師與第100軍第63師北上向沅江壓迫，第96師去了湘江西岸，餘部留下來打掃戰場。杜聿明在衡龍橋向軍委會及第9戰區司令部報告了寧益大捷的消息，在辦公室急切等待的常申凱終於把懸著的心放了下來。他在辦公室裡開懷大笑，眼中又噙滿了淚水。
喜歡抗戰之重生當新四軍請大家收藏：()抗戰之重生當新四軍書更新速度全網最快。