仅仅四日的时间，新六军机械化部队千里奔袭，突然兵临耒阳城下，对驻守耒阳的日军辎重联队发起突袭。驻守耒阳的日军万万没想到国军精锐会高速穿插至此，毫无防备、仓促应战，阵脚瞬间大乱。国军将士顺势猛攻、快速破城，一举攻克耒阳全城，彻底掌控这座日军南线核心补给枢纽。
此战缴获日军囤积的大量战略物资，数十万斤军粮、数千发炮弹、海量枪械配件、被服药品尽数收缴，无法转运的多余物资就地焚毁。至此，围攻衡阳的十五万日军南线补给大动脉被彻底斩断，前线日军粮草断绝、弹药告急、物资枯竭，持续四十余日的攻城攻势瞬间失去物资支撑，全军供给彻底崩盘。
气急败坏的日军高层紧急从围城主力中抽调两个精锐步兵联队，火速反扑耒阳，企图夺回补给枢纽、打通后勤通道。孙立人早有预判，提前指挥机械化部队依托耒河河岸构筑多层防御工事，轻重机枪、迫击炮、反坦克炮层层布防，形成立体火力封锁网。日军数次强渡耒河、集团冲锋，皆被国军密集火力疯狂阻击，冲锋士兵成片倒下、尸横河滩，数次反扑悉数惨败，伤亡惨重、无力再战，彻底丧失夺回耒阳的全部战力。
西线戴安澜新七军则开启艰苦的山地穿插作战，全军数万将士穿山越岭、徒步行军，穿梭在衡山连绵百里的深山密林之间。山路崎岖陡峭、林木茂密、迷雾重重，行军条件极其艰苦，但将士们无惧艰险、奋勇前行。新七军充分发挥常年山地作战积累的战术优势，熟悉山林攻防、擅长隐蔽穿插，行军途中不仅快速推进，还沿途收编千余人湘南民间抗日游击武装。
这些本地游击队员熟悉衡山每一处山岭隘口、隐秘山道，熟悉日军山间布防规律，为大军作战提供了极大助力。新七军步步为营、稳扎稳打，逐山抢占制高点、逐谷封锁通道、逐口布防设卡，层层压缩日军西线活动空间，彻底锁死衡阳通往桂北的所有西撤要道。日军曾数次派遣精锐小队抢占山间高地、企图守住西逃通道，皆被新七军将士依托地形优势迂回包抄、伏击围歼，小股日军无一幸存。至此，日寇向西逃窜退守广西的战略退路被彻底封死。
短短六日时间，三路大军全部完成既定战术任务，完美实现开路、断脉、封逃的战术目标，对衡阳围城日军形成三面合围的战略态势。
待合围阵型彻底成型，后方安文杰率领一零一军主力、王牌新一师，携全军百余门大口径重炮、榴弹炮、山炮集群稳步南下，顺利进驻衡阳北郊高地，快速开展炮兵阵地构筑作业。工兵部队昼夜不
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