在长沙城内中日两军进行近身肉搏战之时，湘江对岸岳麓山上的炮兵利用地形上的绝对优势，对城内的日军进行了勐烈的炮火打击，使攻城日军伤亡很大。1月4日，日军再次对长沙市中心发动全面勐攻，双方在国货陈列馆和湘雅医院等重要位置进行了反复争夺均有不少伤亡，岳麓山炮兵则依靠东北风的有力风向继续对日军进行打击。经过数日的激战，第十军伤亡已接近三分之一，但仍旧士气不减继续与日军进行逐屋逐巷的争夺。此时，薛岳正在调兵遣将准备围歼长沙城内日军，而阿南惟几既不知晓己方情报已被截获，也不知道中国军队正从各个方向前往长沙准备反攻，