十八日下午，遭到轰炸的日军向司令部求援，二十四架轻型轰炸机和十二架战斗机，暂时降落在衡州机场，这里只有一个步兵大队的兵力驻守。
晚十九点三十五分，夜幕缓缓降临了。
第三和第四两个游击师，还有炮兵部队，在几艘大型货船的帮助下渡过耒水，悄悄向机场方向运动，耒水距离战场还远，没有受到日军的监视，大型的机器船可以进行操作。
机动部队沿着茶山坳，一直向西绕行水林湿地，抵达湘江和耒水的交汇处，在数十条中小型船只的帮助下，在石鼓书院一带登陆。
这些船只是一些小型的机器船，一次一艘顶多运送几十人到一百多人，还拖着小渔船，上面放着弹药物资。
为了稳妥起见，船只先把一个步兵团的部队和物资运送完毕，就分出一半船只赶到回雁峰对面的湘江东岸，开始运送第三游击师和第四游击师的两个团兵力到对岸。
日军两个师团的注意力全都在衡州，外围并没有什么部队驻扎，本来就兵力不够用，竟然没有注意一个晚上，有两个师的军队，被悄悄的送到了他们的身后。
湘江东岸，韩霖、史迪威将军和史密斯少将等人，就看着船只运送部队渡江，这儿距离回雁峰的日军阵地只有不到两公里，日军要是发现了这一幕，后果会非常严重。
“这个举动是不是有些太冒险了？”史迪威将军说道。
“城内的军队收缩了战线，攻城的日军连续八天时间的作战，精神已经极度疲倦，而且他们也想不到，在第三师团和第十三师团的围堵之下，居然还有这么多的部队抵达了衡州，只要我们渡过一个团，就完全可以顶住他们的进攻，所以，我的举动并不冒险。”韩霖说道。
时间在一分分的度过，天色刚刚发亮，攻击部队渡过湘江，抵达了指定的位置。
七个一百零五毫米榴弹炮营，八十四门榴弹炮，按照炮兵指挥官安东尼上校的指挥，两个炮兵营对城南日军阵地实施炮击，三个炮兵营对城西的两处日军阵地实施炮击，两个营对机场发动了炮击。
美国制造的七十五毫米山炮比较轻，可以分拆后用小船运到河对岸，然后再安装起来，机动部队和游击师都有装备，一个团配备了六门，近距离对着日军一顿猛烈轰击。
最出彩的当然是迫击炮，近距离作战这种曲射火力杀伤力很强，而且装备的数量多，一个师有一百多门。
昏昏沉沉的日军攻城部队，突然间遭到了猛烈的炮击，榴弹炮、山炮和迫击炮，不要钱一样的使劲砸，顿时就乱作一团。
机场的三十多架日军飞机来不及起飞就被炸毁了，弹药和燃油被引爆，剧烈的火光和冲天的黑烟，几里地外都能看得很清楚。
这次的弹药依然受到了运输的限制，还不能一次全打光了，安东尼上校有些不甘心的对目标实施了十分钟的炮击，每门榴弹炮发射量达到五十发之多，顷刻间就是四千多发炮弹，这还不算山炮和迫击炮的炮弹。
“太解恨了，我们这段时间被日军的炮兵欺负惨了，现在也让小日本尝尝我们自己的炮击，看炮弹爆炸的破坏力，最起码也得是一百毫米以上口径的重炮，看得我血往上涌，恨不能现在就出去和鬼子决战！”参谋长举着望远镜，一边看一边说。
“我们的任务首先是防御，不让日军攻入城内，等到日军败退，我们再出来追击，记住，等到解围以后先把受伤的弟兄们转移出去，好几千人需要治疗。”方子珊笑着说道。
别看榴弹炮只有短短的十分钟，但山炮和迫击炮依然还在实施炮击，把城内观战的第十军官兵，看的是目瞪口呆，自从加入山城政府的军队以来，什么时候见过这么财大气粗的场面？
炮击结束，游击师从东南的回雁峰向萧家山一线逼近，机动部队从东北的小西门一带逼近，向日军发动了进攻。
弹药不足精疲力尽的两个师团，截止到目前加起来只有一个师团的兵力，面对两面夹击的态势，衡州城攻不进去，只能绕到城南且战且退。
机动部队和第四游击师的攻击速度太快，短时间内把这两个师团的大部分军队分割包围，分出一部进行追击残敌，想要全歼，估计难度有点大，但打残了绝对没问题。
两个师团只有加起来不到一个联队的官兵逃出来，被一路追杀撤向了白鹤铺，逃走的道路满是尸体和武器装备。
尽管弹药消耗殆尽，被包围在城下的日军，依然凶悍端着步枪，嗷嗷叫着进行反击。遇到机动部队，端着冲锋枪的官兵往往一梭子扫射过去，把日军打成马蜂窝，而第四游击师的官兵，毫不犹豫的抡着大刀端着刺刀，与日军展开了白刃战。
机场的一个步兵大队，在第三游击师一个团的包围下，阵地不断遭到压缩，可背后就是湘江，死战不退，最后被一扫而光。
接到前方的急报，听到山城政府的美械部队出现了，大惊失色的横山勇急忙命令在湘江以西担任阻击任务的第四十师团、第五十八师团和第六十四师团，紧急赶往衡州，接应两个师团撤退，他担不起这样的责任。
追击第六十八师团和第一一六师团残部的机动部队和游击师各一部，接到指挥部骑兵通讯员的命令，这才撤回了衡州城，侦察机发现了大批日军赶来。
双方在衡州以西和南北两面，与日军形成对峙，第二次衡州之战结束。
第六十八师团和第一一六师团，因为遭到毁灭性打击，不得不退出战斗，撤向潭州等待补充，基本丧失了作战能力，甚至可以取消建制了。
日军的重炮大队和独立炮兵大队被摧毁，缴获一百五十毫米榴弹炮三门，一百毫米加农炮十五门，山炮二十门，九十毫米迫击炮十门。
潭州第十一军司令部驻地。
“东部和东南方向有两个甲种师团，东北方向有两个师团，就是这样的防御，还是让山城政府的美械部队钻了空子，给两个师团造成毁灭性打击，怎么处置先不说，在保障阻敌增援的情况下，集中所有能调动的部队，倾尽全力先拿下衡州，完成这次一号作战的任务，不要让帝国蒙羞。”
“我接到消息，塞班岛丢失，绝对防御圈被打破，我们这次的大规模作战很不理想，东条首相已经递交了辞职书，梅津美治郎大将接任了参谋总长。”畑俊六接到消息后来到潭州。