1944年5月23日，日军第11军指挥所从汉口推进至蒲圻，现在的赤壁市。25日，参加进攻作战的各部队已先后到达进攻出发地段：第40师团位于石首、华容地区，第116师团位于岳阳南的新开塘地区，第68师团位于岳阳东的临湘、西塘地区，第3师团位于崇阳、洪下附近，第13师团位于崇阳东的白霓桥地区，第34师团的第218联队（针支队）位于岳阳东北城陵矶。第二线的第34师团位于蒲圻南面的白石铺、花亭桥一带，第58师团位于监利、郝穴地区，第27师团位于蒲圻北沿铁路两侧。右侧掩护部队独立步兵第5旅团的3个大队，分别位于弥陀寺、黄金口、闸口，独立混成第17旅团的2个步兵大队位于杨林市、甘家场，第116师团的109联队位于藕池口。
5月25日、26日，日军第1飞行团空袭长沙，并与中、美空军在荆门上空进行了空战。
5月27日，日军第一线5个师团开始分3路向第九战区崇阳至公安、南县一带发起全线总攻：东路第3、第13师团于5时首先向守军第30集团军第27军阵地进攻；中路第116师团（欠1个联队）、第68师团于21时至24时强渡新墙河，向守军第27集团军第20军阵地进攻；西路第40师团、第116师团的第109联队、独立混成第17旅团的2个大队以及独立步兵第5旅团以3个大队编成的野地支队均于24时向松滋河东岸守军第99军第92师前进阵地进攻。第34师团第218联队（针支队）于20时，在海军支援及前导下搭乘170余艘小艇由岳阳南航进入洞庭湖中。至28日零时，日军第一线部队全部投入战斗。
日军发动总攻后，迅速突破守军第一线阵地，强渡过新墙河，向纵深攻击前进。战斗至6月1日，东路日军第3、第13师团先后攻占通城、麦市、南江、龙门驿及平江；守军新13师撤退至南江以东的幕阜山区，第20军转移至平江以南祖师岩附近收容整理。中路日军第116师团（欠1个联队）及第68师团相继攻占杨林街、黄沙街、关王桥，进至汨罗江北岸，乘汽艇南下的第218联队则越过汨罗江，攻占归义；守军第20军退守汨罗江南岸，第37军留一部兵力防守汨罗江阵地，主力南撤至上杉市。西路日军第40师团及独立混成第17旅团一部、独立步兵第5旅团主力先后攻占南县、安乡、三仙湖市，进至赤山半岛；守军第100军的第63师及第99军的第92师被迫西撤。
6月2日，统帅部致电第9战区：“饬薛长官转各总