1941年九月十八日下午两点四十分，日军各部开始重新调动起来。
沿着粤汉铁路向南边推进的日军第三师团，第四师团，早渊支队，独立野战重炮兵第14联队，第15联队开始减缓行进速度，第三师团的骑兵联队，第四师团的搜索联队，开始向四周扩散，搜索快速反应纵队行踪。
日军航空部队则是出动十二架侦察机，密集在粤汉铁路实施反复侦察，以确定快速反应纵队装甲部队位置。
到三点钟，位于金陵市的日军派遣军总司令部开始给与11军战术指导，大将司令官畑俊六亲自致电11军中将司令官阿南惟几，畑俊六要求，11军军主力当以最大程度集结，对苏阳快速反应纵队实施合围包抄，以求将其歼灭在粤汉铁路一带，最低程度也要将其击溃，以保障11军作战不受到影响。
阿南惟几根据畑俊六给与的战术指导，他再次给前线各部发电。
他要求日军第六师团配属战车对13联队向长湖镇迂回，40师团加强荒木支队，江腾支队，则对新墙镇，杨林街实施打击，以击溃当面华夏国部队为作战目标。
这个时候，阿南惟几依然使用了战术欺骗。
第三师团，第四师团，早渊支队继续沿着粤汉铁路前进，他们似乎想要迅速突破汨罗江华夏国部队防线。
第六师团向长湖镇西侧迂回，40师团，荒木支队，江腾支队从北攻击新墙镇，杨林街。
第三师团第六联队向长湖镇南侧迂回，表面上看起来，日军作战目标是汨罗江防线和在新墙镇，长湖镇的第四军部队。
但实际上，他们这是隐藏了自己真实作战想法。
日军第三师团，第四师团，第六师团，早渊支队，战车部队，重炮兵部队，他们的目标是苏阳快速反应纵队。
前线各部迅速将情况汇报给薛伯陵，第九战区司令长官部立即做出判断，他们觉得日军有围歼第四军可能。
于是薛伯陵迅速给第四军欧雨辰军长发电，命令第四军万不得已时，可放弃阵地，主力继续向东侧山区转移。
同时赣省第30集团军72军部队加强暂编54师，前往鄂省通城地区，以担任战略反击部队，同时策应第四军作战。
苏阳的快速反应纵队，同样得到了长官部的命令，薛伯陵要求苏阳带领快速反应纵队，以最快速度赶到战场，阻击日军。
因为粤汉铁路东侧有日军第三师团推进，苏阳带领快速反应纵队开始从长湖镇进行转移。
快速反应纵队直属野战补充团，榴弹炮营，以及教导旅部队通过长湖镇，开始向西侧的黄沙镇挺近。
而集结在黄沙镇以南地区的独立旅部队，则是向黄沙镇集结，返回快速反应纵队编制。
黄沙镇位于粤汉铁路东侧，这里是新墙河和汨罗江中央地带，而在黄沙镇的东侧，则是第四军驻守的长湖镇。
苏阳带领部队进入到黄沙镇后，他迅速开始进入防御阵地，同时他抽调一部，向粤汉铁路西侧实施警戒侦察。
考虑到独立旅部队还在行进路上，苏阳打算先制定防御方案，等到独立旅赶到战场后，在制定反击作战方案。
下午三点二十分，当苏阳带领部队来到黄沙镇没有多久，日军的炮兵便开始展开了射击。
日军集结独立野战重炮兵14联队，野炮兵第三联队，数十门火炮开始对黄沙镇以及附近实施猛烈射击。
第三师团29旅团18联队，34联队在工兵联队配合下，立即从北向南边的黄沙镇压迫攻击。
在第三师团展开攻击的同时，第四师团迅速开始向黄沙镇西侧的大明镇挺近，早渊支队则是顺着大明镇继续南下，直接向黄沙镇以南地区的桃林寺镇挺近，以切断快速反应纵队后退道路。
三点三十分，日军航空兵第一飞行团主力出动，二十多架侦察机轰炸机开始来到黄沙镇以南地区。
日军航空兵开始对沿着粤汉铁路前进的独立旅部队实施密集轰炸，措不及防的独立旅部队，完全是没有任何防备。
全旅付出三百多名官兵，十几辆卡车摩托车损失，就连山炮团，也损失了八门火炮。
好在装甲团是宝贝，他们比较分散，而且是处于最后面行进的，他们暂时没有受到任何损失。
不过，因为日军的轰炸，粤汉铁路附近道路坑坑洼洼的，独立旅这支机械化部队，必须要修路，才能继续前进。
到三点四十分的时候，日军第三师团，第四师团已经从北边，西边对黄沙镇实施打击，早渊支队则是迅速向黄沙镇南侧的桃林寺镇挺近，以切断苏阳部队后路，同时阻击援军向黄沙镇靠近。
在日军以上部队进行合围攻击的时候，日军第六师团等部队也没有闲着，第六师团部队直接对长湖镇展开猛攻。
而40师团，荒木支队，江腾支队，也对新墙镇，杨林街展开猛攻。
双方一直激战到下午四点钟，随着第三师团第六联队开始迂回到长湖镇以东地区，59师和90师后方遭到打击。
日军部队迅速破坏通讯设施，同时对华夏国部队指挥机关实施打击。
欧雨辰军长避免全军遭到毁灭性打击，他开始带领部队后退，放弃长湖镇。
下午四点十分，第四军主力59师和90师部队完全撤离长湖镇，而102师和60师部队，则是得到牵制日军，掩护主力转移的命令，这两个师依然是在新墙镇和杨林街与日军40师团，荒木支队，江腾支队激战。
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