1939年10月7日，第一次长沙会战结束，日军被击退10月2日，第九战区代司令长官薛岳部署湘北全面反攻。赣北第十九集团军罗卓英部、鄂南第二十七集团军杨森部、湖北第十五集团军关麟征部参加战斗。

4日，第九战区薛岳部克湘阴，旋即向汩罗江北推进。5日，日军第十一军司令官、长沙战地总指挥冈村宁次下令全线退却。6日，第九战区各部队在民众帮助下击退围攻长沙的日军，恢复原有阵地，先头部队迫近新墙河。同日，蒋介石电薛岳等将领祝贺湘北大捷，并向参战部队颁发赏金15万元。

7日，进攻长沙的日军第十一军前方指挥所从咸宁撤离。第一次长沙战役结束。此役日军死伤13000人，第九战区伤亡25833人。据日方公布，中国军队遗尸44000具，被俘约4000名；日方战死约850人，负伤约2700人。

11日，蒋介石传电嘉奖桂林行营主任白崇禧及第九战区正副司令长官陈诚、薛岳，略谓：“此次湘北战役，歼敌过半。捷报传来，举国振奋。具见指挥有方，将士用命，无任嘉慰。所有此役有功人员，希切实查明详报，其死伤官兵，并应查报，以凭奖恤。”