同时向南突进的还有赤鹿理师团。它在日军攻下长沙城时，从江西上栗突然南进，穿过萍乡、攸县和安仁等县境，在衡阳东北方警戒井冈山地区的中国部队，以保证进攻衡阳城的日军的侧背安全。
这三个师团的日军，都是在中国军队企图中间堵、两边夹的部队尚未部署到位时，就顺利突破了险峻地域，成功地打了一个时间差。
日军快速部队在衡阳郊区的进攻打响一天之后，杨森集团军和王陵基集团军才在渌水以北的湘赣边境山地集结起约十五个师的兵力，向醴陵地区出击。但是，这些部队尚未充分展开，便遭到日军三个师团的抢先攻击，拳头尚未捏拢就被冲散。
湘江西岸的王耀武集团军也没料到日军南下如此之快。王耀武本来要调集各军与东岸的川军夹击日军，可是还没来得及集结部队，东岸的川军就被冲散了，而日军已在攻打衡阳城，在此夹击日军已失去意义。王耀武便令李天霞第一百军和施中诚第七十四军各一部跟踪向南追击日军，又令其他各军迅速向安化、新化和宝庆地区集结，准备去解衡阳之围。