1944年5月26日、27日，日军第十一军各部队兵分三路向鄂南、湘北之国民党军发起攻势，揭开长衡会战之序幕。
会战伊始，重庆军事委员会内部在战略指导方针上存在分歧，主要有两派主张：一派认为粤汉路势必失守，不如主动放弃，退守湘桂路，在湘桂边区或广西桂林与日军展开决战；另一派则主张在粤汉路沿线及两翼组织抵抗，以狙击日军的野心和消耗其有生力量。前者以副参谋总长白崇禧为代表，后者以军令部长徐永昌为代表。5月28日，重庆军事委员会举行最高幕僚会议，军令部长徐永昌在会上报告鄂南敌情，认为此番最显著之迹象，敌军质的方面虽不见甚精良，而量则普遍俱有增加，中国战场(除滇西、滇南外)现约有敌军34个师团，为武汉会战以后之最高峰。而以此次北战场战役观之，我指挥与战斗能力均见减低，此层至堪优虑。蒋介石对徐永昌的分析表示认同。次日，军委会最高幕僚会议继续讨论湘鄂战局，与会诸人咸认粤汉线势且必失，多主张于湘桂线准备，并以北战场反攻为不可能，与其徒作牺牲，不若抽撤整理。徐永昌独排众议，认为湘桂路地形易攻难守，应先于粤汉路部署抵抗和苦斗；北战场方面，仍须积极反攻，否则节节败退，抗战前途实堪忧虑。军事委员会最高幕僚会议大多主张放弃粤汉线的抵抗，退守湘桂路，可赢得一个多月的准备时间，在此期间从各方调集兵力，在桂林附近组织决战，或有致胜的希望；鄂北与广西桂林相距约700公里，对攻者来说，如同橡皮带一样，拉得愈长，就愈薄弱，超过了极限，就可能绷折。退至广西境内与日军决战就有这样的优势。白崇禧力持这一主张。而徐永昌主张于粤汉路节节抵抗，一方面是激于义愤，另一方面也有他的战略考量。他判断日军的企图是欲打击我之野战军，杜我反攻或转用，认为日军的进退程度，全视我军的反击力度如何。如前所述，打击重庆政府军与打通大陆交通线，摧毁西南空军基地，均是日军一号作战的战略意图。徐永昌之所以对日军打通大陆交通线的企图认识不清，乃因为他低估了日军的作战能力。他认为日军欲攻犯两路或三路而确保之，恐彼亦不易抽出如此巨大兵力。鉴于第一战区蒋鼎文和汤恩伯在北战场抵抗不力，迅速败退，已引起国内舆论的纷纷指责和国际舆论的讥评，徐永昌认为，若粤汉线也不战而退，抗战前途尚堪问乎？徐永昌的主张得到了蒋介石的认可。
日军欲打通粤汉路和湘桂路，有三个要地必须攻克，即长沙、衡阳、桂林。按当时中国战区的划分，鄂南，湖南为第九战区，司令长官是薛岳；广西为第四战区，司令长官是张发奎；广东为第七战区，司令长官是余汉谋；鄂西为第六战区，司令长官是孙连仲。这四个战区中，第九和第四战区是此次湘桂战役的正面战场，第七及第六战区处于战场边缘。日军预定的作战路线是穿过第九战区的西侧，然后冲向第四战区的中枢，以第九、第四战区国民党军为主敌。日军在制定作战计划时考虑到：攻克长沙是这次作战的关键，自应全力以赴。但我方此次的兵力比前几次作战都大得多，长沙一举可破。因此，战局的关键乃在于衡阳长沙之间敌军进行侧攻时的决战，估计攻下长沙后不致立即出现侧攻，而在进攻衡阳时，当前重庆军将会全力展开。日军预测，衡阳地区位于第九、第六、第四、第七4个战区之间，主要决战肯定将在其周围进行。
日军从一开始就动用强大兵力，第一线部署5个师团并列于湘北、鄂南之华容、岳阳、崇阳一线，另以3个师团部署于第二线监利、蒲圻和崇阳一线，共约15万人。5月26-27日，日军兵分三路南攻；右翼渡洞庭湖趋沅江、益阳；左翼从通城分趋平江、渣津；中央沿粤汉路向汨罗江推进。5月28日，重庆军委会电令第九战区准备在长沙、浏阳之间与敌决战。由于对日军的强大攻势估计不足，重庆当局开始除从第六战区抽调1师增援外，没有从其他战区调集兵力。薛岳请求蒋介石从第三、六、四、七战区抽调兵力增援，而蒋介石要求第九战区以现有兵力应战。直至战役开始一段时间后，感到日军来势凶猛，才陆续从周边战区抽调兵力参战。
第九战区司令长官薛岳部署的战区防卫战略是：在湘江东、西两岸，步步阻击，消耗敌军，而将主力部署于两翼，诱敌深入后，在长沙附近围歼日军。但薛岳的这一战略部署是沿袭第三次长沙会战的战法，日军早有防备。日军一反过去惯用的孤军深入的战法，以战斗力最强的骨干兵团部署于两翼，致使薛岳的外侧作战难以成功。同时，日军使用优势的第二线兵团保持纵深阵势，对战略要点实施重点突破。中国军队总体参战兵力虽超过日军，但在要点的防守攻略上，兵力反居劣势。薛岳的外侧作战不利，沿湘江两岸南下的日军很快进逼长沙。日军以两个师团3万余人围攻长沙，而薛岳仅以1个军(第四军，军长张德能)守备，战斗兵员不过1万余人，守备的兵力与阵地绝不相称。日军进攻长沙的计划是：为了攻取长沙，必须攻占其西方的岳麓山。为此，派遣有力兵团在湘江左岸进攻该山，与直接担任进攻长沙的兵团相互策应。而薛岳在防守长沙的兵力布置上，令张德能以第四军的2个师守长沙城，以1个师守岳麓山。岳麓山位于湘江西侧，与长沙城隔江相对。在地理位置上，岳麓山居高临下，俯瞰长沙城，为长沙整个阵地之锁钥，欲守长沙必先守岳麓，岳麓一旦失守，长沙决守不住。守备岳麓山的第九师战斗兵不过3000人，而防区竞达50里之广(岳麓山周围设防)，实属防广兵单。岳麓形势危急，张德能临时转用兵力，从长沙城抽调兵力增援岳麓山，由于在战斗激烈之时仓促调动，渡江船只准备不足，反而自乱阵脚，动摇军心，导致长沙迅即失守。长沙决战计划落空。
湖南会战自1944年5月26日开始，至6月18日长沙失守，第一阶段湘北的战役告一段落。再说重庆军令部直至6月10日，亦即长沙失守一周前，才拟出作战指导计划，并经蒋介石批准。在这个作战指导计划中，军令部拟定的作战方针是：以巩固重庆、昆明，确保抗战基地及国际交通为目的，进行战略持久战，控制有力兵团于六盘山、秦岭、巴山、鄂西、湘西、桂东、滇南各要隘，严防敌奸之侵入，见机再转攻势。从这一作战方针看，军令部主要担心日军西进，威胁重庆陪都和西南国际交通。6月18日，亦即长沙失守之当日，军事委员会举行最高幕僚会议，军令部副部长刘斐认为敌人必乘势进攻衡阳，并可能入桂林。徐永昌仍以为敌兵力不足，尚不至企图入桂。而军令部所属的作战研究会则得出结论曰：此次湘北敌军蠢动，以目前情报判断，其企图似在打通粤汉交通，求击破我野战军，仍为守势作战，但根据前述倭既有从事决战准备之余裕时间及兵力，则仍有增加兵力来华之可能，敌能否进一步攻占西安、昆明及重庆等重要据点，企图乘机解决我国战场，实不能不深加警惕。可见军令部内对敌情的判断甚不统一。
据徐永昌称，蒋介石对他的敌情判断将信将疑，但对他所提努力打击日军的主张则表示同意。长沙失守后，白崇禧主张放弃在长沙、衡阳之间拼命抵抗，将防守衡阳的兵力调往桂林，着手桂林防卫战。徐永昌则主张，下一阶段仍要在长沙、衡阳正面作持久抵抗，两翼则相机与日军展开决战，以消耗日军，打击其侥心理。徐永昌的意见被蒋介石采纳。
（文献主要来源：步平，王建朗.中国抗日战争史第二卷（战时军事），社会科学文献出版社）
