十二月二十日，日军第六师团按照第十一军司令部制定的作战计划，已经全部集结到了新墙河的北岸地区，并做好了随时向新墙河南岸发起攻击的准备。
两天后，日军第十一军司令官阿南惟几中将从三镇飞往岳阳，亲自坐镇岳阳来指挥这一次的作战行动，当天，日军第四十师团和第三师团的参战部队也都先后抵达了指定作战位置。
也就在日军第六师团全部集结到新墙河北岸的时候，华夏第九战区司令薛长官也制定了第九战区的此次作战计划。
为了达到引诱日军进攻部队至浏阳河和捞刀河之间的地区进行包围歼灭的作战目标，薛长官命令第九战区第二十七集团军杨司令指挥第二十军和第五十八军沿新樯河抵御、消耗日军，然后转移至关王庙、三江口地区，侧击、尾击南进之敌。
命令第三十七军在汨罗江南岸抵御、消耗日军，然后转移至社港市、更鼓台、金井一带，等待时机向攻击长沙的日军部队发起进攻，命令第九十九军坚守三姐桥、归义、湘阴及洞庭湖南岸，随时准备攻击进犯长沙的日军部队。
命令战区副司令罗长官由赣北进驻浏阳，指挥第二十六军、第七十九军和第十军，等日军进攻长沙城时进行反击。
命令第七十八军等部从侧翼对进攻长沙的日军部队进行攻击之敌。
命令新二十二军死守长沙，坚决的把日军的攻击部队死死的拖在长沙城，没有薛长官的亲自命令，不允许后退一步。
这个作战方针的基本原则就是薛长官研究出来的后退决战-天炉战法。
随着日军进攻部队的集结到位，日军第十一军司令官阿南惟几中将命令第三次长沙会战开始，日军早就准备好的炮兵部队开始向第九战区在新墙河南岸的防御阵地进行炮击，并派小股部队试探性的准备强渡新樯河，不过，日军的试探性强渡被早已准备好的华夏军队给打退了下去。
经过一天的试探性进攻，在第二天的时候，日军第十一军的攻击部队开始向华夏政府第九战区在新墙河防线正式发起了猛攻。
在日军正式对第九战区在新墙河的防线发起进攻的当天，湘北的天气一反往常冬季的晴朗干燥，而是开始下起了绵绵阴雨，并且还伴随着降雪，这让气温骤降至了-4c。
这就造成了新墙河的河水因雨雪暴涨，两边的水田和道路也是一片的泥泞，给日军进攻部队的调动带来诸多不便，更加重要的是，因为恶劣的天气，原本计划中配合日军第十一军部队进攻的日军飞机因为气候的恶劣而无法起飞，这让日军第十一军的空中优势也无法发挥出来。
不过，收到天气影响的不光是日军的进攻部队，在新墙河防线上的第九战区部队也因为大雨而视线受阻，日军第六师团的进攻部队趁着大雨，悄悄的将进攻部队运动到了新墙河的中间，然后突然快速的在炮火掩护下冲到了新墙河南岸，让华夏政府第二十军的防守部队有些措手不及。