在歐洲二戰激烈進行的刺激下，日本國內主張對英、美開戰的主戰派占了上風，近衛內閣下臺，主戰派法西斯頭子東條英機陸相於1941年10月18日出任首相，12月1日在禦前會議上宣布日本向美、英、荷三國開戰，12月7日偷襲珍珠港，正式發動太平洋戰爭。
為了執行南進計劃，必須迅速打通粵漢線。因此，敵第11軍司令官阿南維畿奉命進行第三次進攻長沙。這壹次的進攻部隊，是第3、第6、第40等三個師團以及第4、第5師團之各壹部為第壹線兵團，直犯長沙;另有第13、第15、第39,第116等四個師團之各壹部及第14、第18兩個獨立旅團之壹部為第二、第三線兵團，作為戰役後續部隊策應進攻長沙，總兵力12萬人，於12月19日開始進攻。
薛嶽部署圍殲戰分工具體，阿南自恃兵力強瘋狂進攻。
第九戰區由於有了前兩次?後退決戰?計劃未能實現的教訓，所以這壹次在開戰以前，薛嶽首先就作了從東、南、西、北四個方面包圍日寇的統壹部署，對各軍應承擔的責任，有了具體明確的劃分，如:東方截擊軍總司令王陵基，指揮第78、第37兩個軍在平江以南，由東向西截擊;南方追擊軍總司令羅卓英，指揮第4、第26,第73三個軍由南向北追擊，西方截擊軍司令官傅仲芳，率第99軍由西向東截擊;北方堵擊軍總司令楊森，指揮第20、第58兩個軍，由北向南依托二水〔新墻河、汨羅江)全面堵擊。
由於戰役指導思想十分明確，在日寇進攻時，沒有像前兩次過多地使用兵力阻敵南進，所以日寇在12月24日強渡新墻河以後，27日又強渡汨羅江，31日沿鐵路線順利渡過撈刀河向長沙市區逼近。
驕橫的日寇以為重慶軍已無力阻擋，所以日寇這壹次的攻擊目標也很明確，就是要攻下長沙，占領長沙，有效地切斷粵漢線。按阿南維畿下達的命令是:第3師團攻北門，第6師團攻東門，第40師團繞渡瀏陽河攻南門。日寇完成對長沙城的包圍後，1942年1月1日開始總攻。
第10軍軍長李玉堂因在第二次長沙會戰中作戰不力，被免職，又因新任軍長鐘斌遲遲尚未到職。蔣介石命令李玉堂戴罪立功，繼續指揮他原來的第10軍固守長沙，並增調第73軍第77師增援長沙守備，第九戰區重炮團在嶽麓山占領陣地，支援守城。
李玉堂三個師抗敵三個師團，方先覺寫遺書激發全軍血戰!
第10軍三個師的防守部署是:第190師守北門，抵抗第3師團;第3師守東門，抵抗第6師團;預10師守南門，抵抗第40師團;第73軍的韓浚第77師守西城區湘江壹帶，中國軍隊是以壹個師抵擋日寇壹個師團的瘋狂進攻，可見戰鬥之艱巨和激烈。但第10軍將士上下壹心，堅守長沙，要以勝利挽留軍長，所以全軍作戰士氣很高。
預10師師長方先覺為了表示以死報國的決心，將他寫給妻子的遺書，上交第10軍代軍長李玉堂，李玉堂為了鼓舞士氣，立即在《長沙日報》頭版刊出:?蘊華吾妻：此次我軍奉命固守長沙，任務重大，長沙的存亡，關系抗戰全局的成敗，我決心以身殉國，設若戰死，妳和五子的生活，政府自有照顧。務令五子皆能大學畢業，好好做人，繼我遺誌，報效黨國，則我含笑九泉矣。希吾妻勿悲!夫子珊。民國三十壹年元旦。
報紙迅速傳遍守城將士，很多官兵讀此遺囑後感動得痛哭流涕，更加激發了全軍?誓殺倭寇保長沙、誓與長沙***存亡?的決心。在守城戰鬥中，預伏嶽麓山的兩個重炮團由於預先對長沙四郊的地形、地物測量精確，各師都可直接用電話專線與重炮團聯系，兩分鐘就可向指定地段萬炮齊轟敵進攻部隊。
炮團還組織火網自主對空射擊，使敵機不敢接近炮兵陣地。從1月1日開始打響，經過四晝夜的血戰、苦戰，從長沙前進陣地、外圍陣地、核心陣地到逐街、逐屋、逐堡的肉搏血戰，拉鋸爭奪，第10軍傷亡很大，守南門的方先覺預10師7000人，打得只剩2000人，仍堅持戰鬥。第29團某營長(軍校八期)在戰鬥激烈緊張時，跑到師部向方先覺請示，方陰沈著臉將手壹揮叫他在外等著，轉身命令師部副官將他槍斃在墻邊。
守城戰白熱化屍橫遍地，包圍圈齊縮緊發起總攻。
這時，日寇與我軍在長沙城區的爭奪戰已進入白熱化，已是敵我難分的屍橫遍地，南門內壹處高地，拉鋸爭奪11次，陣地仍在我軍手中。敵攻城到第五天((1月5日)，第九戰區的圍殲部隊，迅速縮緊包圍圈對從北門、東門、南門圍攻長沙的日寇發起總攻，日寇慌忙回頭應戰，但日寇的指揮系統未被打亂，雖然陷入重圍，傷亡巨大，仍能在互相掩護下有組織地向北撤退，但在突破汨羅江、新墻河時，被楊森的兩個軍和傅仲芳第99軍攔擊，痛打了壹頓落水狗。
這壹役，第九戰區公布結果:擊斃敵聯隊長5名，大隊長5名，中隊長4名，小隊長10余名，敵官兵遺屍56000余具。但日本防衛廳戰史室統計，此役日軍死傷6003人，可能兩方公布的日軍傷亡人數都是不真實的。對傷亡人數總是說自己的少，對方的多，這是常事。
孫子曰?地形者，兵之助也?，作戰謀略是多殲敵的謀略，指揮藝術是少犧牲的藝術。
繳獲的日軍武器
三次長沙會戰，第三次終於獲得全勝。如果第壹次、第二次也是同第三次會戰壹樣，真正地利用好四條江河的天然屏障和200多公裏路程上的險要高地和隘口，首先虛晃壹槍，誘敵深入，然後關門打狗，狠狠地打，最後在汨羅江、新墻河快速窮追，痛打落水狗，是可以獲得更大戰果的，趙子立(第9戰區參謀長)有壹句名言:?地障就是兵力，險要就是武器。?這是他對《孫子兵法》?地形篇?中?地形者，兵之助也?的最生動的闡釋。可見利用地障多殺敵，利用地障少犧牲是非常重要的。
三次長沙會戰以後，有人說，薛嶽是常勝將軍，其實不然，因為他在隨後指揮的第四次長沙會戰，特別是衡陽保衛戰中嚴重失策。但說他是長壽將軍，那還真是不假，可以與張學良將軍的長壽比美，因為戎馬壹生的薛嶽將軍也活到了102歲，於1988年在臺灣逝世。