7月11日拂晓，衡阳城刚沐浴在清晨的霞光里，大地还未在沉睡中清醒过来。突然大地颤抖起来。成群成群的炮弹呼啸而来砸到国军阵地上；日军飞机也一反常态，整日不断地轰炸国军阵地和城内一切可炸目标。
日军的第二次总攻开始了。日军飞机开始其竟日不间断轰炸。日军数百门大炮齐鸣，向国军西南主阵地猛烈炮击，并施放毒气。日军的陆空火力对国军阵地的工事、碉堡、鹿岩、削壁、外壕、木栅、铁丝网和交通壕等进超饱和式的狂轰烂炸。然后其步兵如汹涌的波浪般，漫山遍野，密集地向守军阵地冲来。
五桂岭以东阵地经日军一昼夜的猛攻，江西会馆之预备第10师第28团2营9连1排官兵全部壮烈牺牲。
南端的外新街的第9连主力及第8连均陷于苦战。战事遂成胶着状态。28团第8连连长王菊泉率部与突入阵地的100多日军展开逐屋战斗，拼死抵抗，寸土不让。时近正午，王连长阵亡，官兵伤亡殆尽，仅余一个班长带两名士兵据守着西北角的一座碉堡，仍在与日军作殊死搏斗，情况万分危急。
正在这个危急时刻，刚因3营李营长负伤而接任的第2营翟玉岗副营长急得团团转。
突然间，只听到：“报告翟营长，军部搜索营1连连长臧肖侠，奉军长命令前来增援，请指示！”随声而到的是一位机智勇敢的青年军官，站到翟营长面前。
“好！太好啦！真是及时雨呀！命令你连立即展开，向占据五桂岭东侧之外新街的日军逆袭，坚决消灭入侵之敌！”
“是！弟兄们跟我来！”
28团第2营营长翟玉岗和臧肖侠连长带队的左右夹击，将已在外新街盘营扎寨的200多日军全部消灭其中包括其平丹大队长等官长数人。由于抵近接敌，反复搏杀技击，守军伤亡也很大，几达该部的三分之一。当即将原阵地巩固，与江西会馆之敌呈对峙状态，保护着国军的侧翼安全。
恢复后的国军阵地立即遭到日军的集中炮击，然后又遭毒攻。黄昏前，大批日军越过铁路，一波一波第向国军阵地猛扑。国军与敌激战至午夜，伤亡惨重，第8连新任连长林可贤又阵亡，翟玉岗营长负重伤。副营长李昌本少校前往指挥，不久又负伤，情势危急。这时，后备阵地之第3师第8团第4连火速增援，侧击敌军，战至天明，方将敌击退，使阵地稳定下来。
7月15日夜，日军反复冲击三次。通宵达旦的激战，使国军损失巨大。赵国民营长和第1连连长李炳山都上到第一线亲自投掷手榴弹，均先后负伤不退。但由于日军不惜代价，拼命突击，阵地被100多日军突入。幸好方军长指派的军部搜索营第2连即使赶到，两部合兵一处奋力反击，终于将突入的敌兵赶了出去，阵地这才转危为安。
枫树山阵地标高较大，国军将前沿尽削成了绝壁峭崖，阵地前毫无遮掩。日军自7月11日到13日屡攻屡败，在国军迫击炮和手榴弹的袭击下，死伤惨重，阵地前遗尸累累。到15夜日军乘着夜色，爬行绕到阵地西侧后的农民银行地下仓库附近，偷袭守军团指挥所。待守军发现时，日军已渗透进来100多人。仓促间，情况紧急，周边阵地一片混乱。2营营长余龙、4连连长李浚阵亡。
眼看阵地就要被日军占领。危急万分之时，葛先才师长亲率师部仅有的预备队特务连和军部派来的搜索营第3连前来增援，守军见状，士气大振。28团曾京团长也指挥团直属部队适时杀到。三处部队官兵合力拼杀，全力反击。战至天明，终于将这股日军全部消灭，恢复了阵地。
预备第10师30团守卫的湘桂路局修理厂及西侧高地也遇到类似情况。日军白天进攻受阻，也改为夜间偷袭。
20日夜，日军200多人在阵地前的死尸间缓慢爬行，逐步钻隙渗透到守军两阵地的结合部，再分别向两侧阵地席卷而来。30团3营营长周国相少校及早发现敌人动向，沉着指挥，冷静应敌，先用火力封锁阵地正面，截断日军后续兵力的继续突入；然后南北两阵地互相呼应，两面夹击，将突入之敌压成一股，交叉射击，前堵后围。用猛烈的机枪火力将敌人压制在一个小山凹里；待日军菌集在一起时，投弹手们奋力将手榴弹集束投掷，一阵狠炸过后。日军晕头转向，正不知进退时，国军勇敢地上刺刀，冲出战壕，向敌人发起反冲锋，用刺刀将剩余全部杀灭。激战3小时，方才逐渐平息下来。
待到天明看时，只见两阵地间的山谷里，铁路两旁，躺满了日军的尸体。守军不失时机，一面抓紧加固工事，一面派人将日军的枪械弹药尽行搜集后，返回阵地。
13日黄昏，激战再起。日军以60人为一梯队，一****地向3营阵地涌来，国军机修厂和张家山阵地同时陷入激战。
“弟兄们，考验我们的时候到了！是好汉是孬种，就看你们的啦！”周国相营长知道本团的重点也是师、军的重点在张家山阵地，现在各处都在激战，要想再得到上级增援希望渺茫，只有靠本营自己的兄弟们了，于是激励大家苦战杀敌。
“弟兄们，为祖国为民众献身的时候到啦！冲！”第9连连长王云卿也接着营长的话，鼓动道。
“弟兄们，有我无敌，我进敌退，打呀！誓与阵地共存亡！”机3连连长何洪振大声说着，抱起一挺机关枪对敌猛烈扫射起来。
在几上几下的反复争夺后，日军侵占了机修厂旁边的一处坚固的民房，以猛烈的机枪火力四面扫射，极大地威胁第3营阵地，国军不少士兵倒在血泊中，9连王连长、机3连何连长相继牺牲。
“第1突击小组上。消灭这个****养的！为牺牲的弟兄们报仇！”周国相营长悲愤交集，亲自指挥突击小组去炸毁日军的机枪阵地。
可是第1突击小组三位突击队员一个接一个倒在冲击的路上。
“第2突击小组上。注意隐蔽接敌！”周营长一面命令突击队出击，一面观察敌人情况。就在这时，一阵密集的机枪子弹横扫过来，周营长身子一歪，倒在地上，当场中弹牺牲。
3营副营长蒋鸿熙少校急忙将周营长抱回掩蔽部，轻轻将营长大张的眼睛合上：“营长，放心吧，我一定守住阵地，绝不辜负你的期望！”说完，奔向阵地，指挥官兵们继续与敌人奋战不止。团部无兵可援，敌我相持，死伤枕籍。
就在这危急时刻，指挥所电话铃突然响起。“营长，葛师长电话！”通讯员将电话听筒递给蒋鸿熙营长。