日军企图围歼在汩罗江南岸的第37军。阿南惟畿于28日晚下令第3师团向左迂回至第30军后方的福临铺。于是，该师团由大娘桥连夜兼程东进，29日凌晨进至新开市附近。薛岳令第140师防守新开市附近阵地，原在此地防守的第99师退守湘阴和营田。当日晚间，日军第3师团及第40师团主力已全部进入汩罗江南，与守军第37军形成对峙。而后，第37军奉令向金井以东山区撤退，转至外线待机反击日军。

12月30日，日军3个师团在飞机、炮兵支援下，对守军发动猛攻，并于当晚分别进至福临铺和金井一带。至此，中、日两军在新墙河与汩罗江地区的作战告一段落。

日军发动此次战役的企图是策应第23军攻占香港，牵制第九战区兵力不使其南下，而香港已于12月25日为日军占领，策应的任务已经完成，原定进入汩罗江南的作战计划也已完成。

日军决定进攻长沙，我军积极准备应战

日军突进至汩罗江南岸以后，阿南惟畿认为战役进展顺利，此时又得到长沙守军薄弱的情报，遂决定部队继续南下攻占长沙。

阿南惟畿在作战之初即有攻占长沙的意图，并得到第3师团长的支持。军部的参谋们认为此次作战的任务已经完成，应按原计划撤回原防。军部作战主任参谋岛村距康中佐提出进攻长沙应慎重从事的意见，引起阿南的强烈不满。阿南独断决定改变原作战计划，向长沙追击，并分别向中国派遣军总司令部和大本营陆军部申诉理由，请求认批。

12月29日，阿南接到飞机侦察报告说：中国军队已向长沙退却，认为正是乘势攻占长沙的大好时机，遂不待中国派遣军总司令部的指示，即命令第3师团向长沙追击，同时向派遣军总司令官提出独断请罪。当日傍晚，阿南下达了进攻长沙的作战命令。

日军第3师团奉命后立即发起追击，连夜兼程前进，30日夜渡过捞刀河，接着准备渡过浏阳河，经东山向长沙南郊前进。第6师团进至?梨市渡河点附近担任警戒任务，并作为进攻长沙的第二梯队。第40师团进至金井一带牵制东面山区的中国军队，并掩护第3师团和第6师团的后方。独立混成第9旅团29日到达岳阳后，立即向关王桥前进，以保障进攻长沙主力的侧背安全。