在南昌会战和随枣会战之前，在武汉外围的中国守军有将近100个师，且对武汉形成了一种包围态势。长江以南是陈诚、薛岳指挥的第9战区，有52个步兵师；长江以北是李宗仁指挥的第5战区，有35个步兵师。日军11军司令冈村宁次指挥第11军于1939年春夏之间相继发动了南昌会战和随枣会战。经过这两次作战，日军攻占南昌并击退第9战区军队的反攻，获得了武汉安全圈的东南屏障，并打开了通往长沙的通道。同时，还打击了第5战区部队，保住了汉水以东阵地，暂时缓解了江北的后顾之忧。8月底，日军又把进攻矛头指向了湖南。
在此次战役以前，纳粹德国与苏联签署了苏德互不侵犯条约，另外日本关东军刚刚在诺门坎战役中被苏联红军击败，因此希望在中国发动大规模进攻以恢复士气。1939年9月1日，德国进攻波兰。9月3日，英国和法国对德国宣战。9月5日，美国发表《中立宣言》，第二次世界大战正式爆发。第二次世界大战在欧洲爆发后，日本也积极配合西方德意法西斯势力，决定加快在东方的法西斯步伐。当时日本在中国战场出现了不利形势，武力并吞的势头受挫，不得不改变战略，对国民政府采用诱降和军事打击相结合的手法。1939年9月，为进一步打击中国 军队的抗战意志，日军第11军司令官冈村宁次集中了10多万兵力，从赣北、鄂南、湘北三个方向向长沙发起了进攻。企图在最短期间内将中国第九战区主力歼灭。
中国方面，第九战区代司令长官薛岳为保卫长沙，采取以湘北为防御重点，采取“后退决战、争取外翼”的作战方针，调动30多个师和3个挺进纵队，共约24万多人参加此次战役。
湖南是中国著名的谷仓，抗战时期，是国民政府粮食、兵员和工业资源的重要供给基地。第九战区司令长官部设在省会长沙，中日军队在湘北新墙河沿岸隔河对峙。长沙是华中战略重镇，当粤汉铁路之要冲。武汉、南昌会战后，长沙的战略地位已经上升到特别突出的位置，成为中国的战略大后方大西南的门户上的战略要点。中国特别重视长沙地区的防御，由第九战区集结重兵与日军对峙。
1939年9月1日，冈村宁次制定了作战方针，据侦察资料显示，新墙河沿岸的中国 军队有25个师，日军为了打击中国 军队继续抗战的意志，决定在9月中旬以后开始奇袭攻击，以期在最短期间内，捕捉第九战区主力部队，将其歼灭于湘赣北部平江和修水周围地区。为此，日军第11军集中第6、第33、第101、第106师团和3个旅团(包括海军、航空兵各一部)约10万兵力，在司令官冈村宁次指挥下，采取奔袭攻击的方针，进攻长沙。
9月13日，日军秘密部署完成，日军第11军的战斗指挥所进驻咸宁，岗村宁次亲临指挥所正式下达作战命令，并且亲自指挥作战。岗村宁次作战部署包括：为隐蔽主攻方向，迷惑、牵制中国 军队，第106师团于9月15日首先发起进攻，由奉新以西突破守军第1、第19集团军阵地，进出至中国 军队侧后，歼灭守军于高安西北地区；第33师团由通城向麦市、渣津突进，打击当地的中国 军第27、30集团军；军主力于9月23日拂晓发起进攻，其中第6师团由新墙镇以西向汨水南高地正面突进；其左翼奈良支队由杨林街以西向浯口、汨水北岸突进；其右翼上村支队于9月23日拂晓在营田登陆，向汨罗江上游平江地区攻击前进。这三支部队协同歼灭该地区中国守军第15集团军。整个战役预计20到30天，10月10日至15日返回原驻地。
中国 军队方面，国 军第九战区所辖范围主要是湖南和河南南部、江西一部。战区跨湘、鄂、赣三省边区，东西以赣江、湘江为天然界线，两翼又各有一湖，东有鄱阳湖，西有洞庭湖，正好成为整齐对称形的战场。这种战场态势使日军的大迂回战法无从施展，只能进行正面作战。而且在湘、鄂、赣三省相交的地区，群山纵横，地形复杂。长沙以北的湘北地区大多数也是山岳地带；湘北不仅多山，而且多水。以粤汉铁路为分界由北向南划一直线，其左侧有洞庭湖和澧水、沅水、湘江三大河流，右侧有新墙河、汨罗江、捞刀河、浏阳河，从而形成天然的防线。这样一种多山、多水的地形对部队行动会产生较大影响，尤其不利于日军的机械化部队行动。
1939年10月1日，第九战区代理司令官薛岳被正式任命为司令长官，他认为，只要利用这些良好的地理条件，再加上正确的战略战术，完全有可能打退日军的进攻，化被动为主动。薛岳制定的作战方案大体如下：敌似在9月中开始南犯，将以主力由湘北南趋长沙，于赣北、鄂南施行策应作战。战区拟予敌以严重之打击而开第二期抗战胜利之先河，决诱敌深入于长沙以北地区，将敌主力包围歼灭之。赣北、鄂南方面，应击破敌策应作战之企图，以保障主力方面之成功。
薛岳将这一战略部署的核心之点总结为八个字/；后退决战，争取外翼。
随着大战的临近，薛岳也开始调兵遣将，部署兵力。当时，第九战区共有21个军又3个挺进纵队，共52个师；国民政府军事委员会配属第4、第5、第99和新编第6军4个军又1个师(第11师)，总计25个军63个师50万人，投入作战序列的部队有21个军49个师又3个挺进纵队。至9月中旬，其兵力具体部署已经全部到位。
9月14日，赣北的日军第106师团中井良太郎部率先发动了牵制攻势。在这个方向的华军3个集团军7个军在前敌总司令罗卓英指挥下进行抵抗。罗卓英对高安方向的布防是：滇军第一集团军第58军守高邮市至祥符观一线；第60军守祥符观至故县线；19集团军32军(原晋军)守锦江口至高邮市、锦江南岸一线；东北军49军和中央军第74军控制上高附近。附近还有30集团军(川军)王陵基部2个军。
当天晚上，日军首先向驻会埠的第60军第184师的阵地发起进攻。由于日军利用强大炮火与飞机轰炸，日军第二天就突破了第184师的阵地。日军攻占会埠后，第106师团兵分三路：一路向阴山村、罗坊西进；一路则向渣村、水口甘南犯；一路由高安以东的大城、鼓楼铺向第32军阵地进犯。
17日，南犯日军先后占领水口甘、樟树岭；西进之日军则进占罗坊、治城，随后也转向南犯。18日，日军占领了高安北部的村前街、斜桥和祥符观，从三面完成了对高安的包围，并与在会埠一线的日军形成了对第60军和第58军的包围。
在情势十分危急的时候，第60军从前街冲出日军尚未完成的包围圈，向宜丰方向集结。第58军则且战且退，18日晚渡过锦江，向西往凌江口方向转移，与在宜丰集结的第60军从南到北形成一道新的防线。第32军则弃守高安。19日，日军占领高安。薛岳得知高安失守后，严令第32军夺回高安，同时派第74军前往增援。
20日，岗村宁次命令第106师团在消灭高安附近的第9战区守军后，以一部掩护左侧背，主力进入修水、三都附近，切断第30集团军和湘鄂赣边区挺进军的后路。据此，日军第106师团即以佐枝支队在奉新西南地区实行防御作战，以1个旅团开赴武宁，主力则在上富附近集结，准备西进。第32军一部则乘机于21日乘夜北渡锦江，击退日军，并于22日收复高安。
23日，日军第l06师团主力开始向修水方向西进。25日到26日，日军第106师团一部攻占上富、横桥、甘坊，另一部经九仙汤、沙窝里突进至修水东南约30公里处的黄沙桥，展开对中国第30集团军王陵基部的攻击，30集团军且战且退。同时，罗卓英急调第60军和第74军对西犯的日军分别进行堵截。王耀武率领七十四军在赣北重镇高安与日军展开激战，拦截了向长沙进犯的两个师团的日军，有力地配合了长沙会战的主战场。
接下来，双方在上富、冶城、甘坊一带展开了拉锯战。国 军以攻为守，调集几个师的兵力向甘坊一带反击，以达到消耗该部日军兵力，阻滞其西进鄂南、呼应湘北的目的。
25日至27日，第184师由南向奉新县城西南部的甘坊日军发起攻击，第15师在甘坊西部与日军展开激战，第183师在甘坊西北的九仙汤、刘庄一带与日军激战。这3个师的攻势遇到日军的顽强抵抗，未能收复甘坊，但也拖住了日第106师团不能远行。
薛岳想再创一次万家岭大捷，吃掉这个当时险遭全军覆灭的日军特设师团，于是命令罗卓英增调第72军和第74军的第57师，连同第183师、第184师，将日军第106师团包围在甘坊。但是该师团居然于10月3日冲出重重包围，并继续西进攻下大瑕街、石街，达到预定的赣北西行最远点。这时，主战场的日军已经开始后撤，106师团牵制赣北国 军的任务已经完成。10月5日，薛岳再次命令罗卓英、高荫槐、王陵基督促所部，务必将日第106师团全歼。结果，当国 军发起进攻时，该师团以反突击冲出国 军的重重包围，撤回武宁据守，赣北作战至此结束。
