日中国军队实施最后总攻击以包围日军，激战持续了三天，全被中国军队击退。10月10日由于遭到孤立及缺乏补给，日军第106师团（由于有部分兵力驻守九江，实际参战人数约1万3千人）以及前来援救的第101师团，第27师团，第9师团，4个师团遭受重创，而且在武汉会战中投入的青木、池田、木岛、津田，四个旅团，在包围圈被歼灭；并且丧失指挥作战能力，所以紧急空投数百名军官；4个师团最后仅仅约略1500残部兵力突围逃出，中国方面史称万家岭大捷。战后，，第101师团、第106师团、第27师团，第9师团，4个师团遭受重创