常徳殲滅作戦
予想外の苦戦に、日本側は第11軍司令部が直接の作戦指揮に乗り出し、11月25日から第3師団と第68師団の一部を加えて第二次総攻撃を行った。激戦の末、28日から29日にかけて日本軍は城内に突入したが、中国軍はなおも市街戦で抵抗し、家屋を一軒ずつ破壊・制圧するような戦闘が続いた。29日には、日本軍は市街に放火して破壊し作戦を終えるよう命令を発したが、煉瓦や土壁造りの建物が多く失敗した。
そこで、日本軍は包囲陣の一部を開放することで守備隊の脱出行動を誘うことにした。中国軍はこの計略に乗せられ、余師団長は一部の部隊とともに城外へ脱出し、後の指揮は連隊長の一人に委ねられた。12月3日、日本軍の最後の総攻撃で、中国側指揮官の連隊長は戦死し、常徳城守備隊は降伏した。中国側記録によると、第57師団は士官の95%が死傷し、重火器の90%を失うまで戦った。日本側の記録によれば、日本軍の損害は戦死72人と戦傷148人、中国軍の損害は遺棄死体502体と捕虜540人であった。中国軍の余師団長は部下200人とともに撤退に成功し、7日に毛湾の新編第11師団に収容された。常徳城の包囲戦の最中、中国第10軍は解囲作戦を試みていたが、12月1日に予備第10師団長である孫明瑾(zh)将軍が戦死するなどして失敗に終わった。なお、中国側は、この常徳の戦闘において日本軍が化学兵器を大量使用したと主張している。
この間11月下旬には、湖北省西部において、中国軍が日本軍拠点に対して頻繁な反撃を試みている。中国側によれば、11月25日には当陽で日本軍800人を殲滅し、航空機2機を破壊した。また、11月28日には、龍泉舗でも日本軍300人を殲滅したほか、荊門の日本軍物資集積所や飛行場を破壊したと主張している。