度下降至摄氏零下5度，气温遽降不只造成进军困难，也让日军架桥与渡河都因此延迟；经过2天1夜激战后，防守新墙河的国军第20军和第58军遭日军採燃烧弹破坏防御工事，以致伤亡过半。发动攻势的第三天（12月27日）下午，新墙河防线大致遭到瓦解，日军则继续南下朝汨罗江防线推进，而守新墙河的国军则按照预定转移至汨罗江二线阵地和两侧山区转移。1941年12月26日，先行挺进的第6师团已经开始准备向其前进道路上的第二条河流—汨罗江进行渡江作业。27日，第三师团也开到汨罗江；此时国军防守汨罗江的是第37军、99军和从新墙