他認為日軍雖然來勢洶洶，但是總兵力不過五六萬，而他手中卻有三十餘萬大軍，雖然說不一定能戰而勝之，但是守住長沙應該不成問題。
但是事實上薛嶽還是高估了第九戰區的戰鬥力，4月11日拂曉，在阿南中將的指揮下日軍發起全線攻擊。經過大雲山戰鬥的試探，阿南唯幾已經對於第九戰區的戰鬥力有了一個很直觀的認識。尤其是當他在前線看到第27集團軍破爛的武器裝備之後，阿南唯幾就放心了。
在阿南中將看來，中國政府軍的戰鬥意志是毋庸置疑的，遠遠比他所知道的所瞭解的所看到的華北的軍隊更有血性，在華北的時候他可以指揮一個步兵聯隊輕鬆擊垮一個師的支那軍隊。
每每出戰都是帝國皇軍在進攻，支那人不過是被迫防禦罷了，能打贏固然好，打不下來也沒關係，今天打不下來有明天，明天打不下來有後天，再堅固的工事也堅持不了多長時間。
因此在華北的時候，阿南中將對於支那軍隊很是看不上，不單單是因為支那軍隊戰鬥力低下，更重要的是阿南中將認為支那軍隊已經失去了軍人應有的血性，根本就不配稱之為軍人。
但是經過大雲山之戰，阿南中將明顯感覺到與大日本皇軍交戰的支那軍隊戰鬥力雖然不是很強，武器裝備也不好，但是戰鬥意志卻很高昂，那些個子比大和民族高不了多少的四川佬每每大戰都有一種有我無敵的氣勢。
所以阿南中將不敢輕易冒險，在炮兵和航空兵到位之後，在加強了地面和空中的火力支援之後，日軍前線的部隊才在戰車的配合下強渡新牆河。
阿南中將的戰術很成功，雖然第九戰區各部隊都進行了極為激烈的抵抗。尤其是第4軍的第102師正面抗擊日軍第3、第6師團的集中攻擊，戰鬥尤為激烈。
激戰數小時，102師傷亡三分之一，所有重武器損失殆盡，連師部也遭到日軍航空兵的襲擊，副師長李建功重傷，參謀長黃衛華戰死。11日下午7點日軍渡河成功，突破守軍第一線陣地。
第4軍乃轉入長湖東、西第二線陣地，繼續抵抗。日軍第3、第6師團及早淵支隊沿粵漢鐵路兩側地區迅速向南突進，第3師團一部迂迴至第4軍側後。日軍平野支隊也搭乘海軍艦艇沿洞庭湖東側前進至湘江口的青山附近登陸，與主力協同，向該方面守軍第99軍展開進攻。
不過就在日軍陸空聯合打擊，試圖擊潰第四軍，攻佔守軍的第二道防線之時。由河南鄭州機場轉場的空軍驅逐機第4大隊抵達戰場，對戰場上肆虐的日軍航空兵展開了圍殺。
這次空戰進行的時間並不長，從糾纏到結束也不過十多分鐘，時間雖然不長。但是戰果卻極為輝煌。第4大隊首戰告捷，一舉擊落日軍九六式艦載戰鬥機12架，擊傷9架，日軍出動的60架戰機只逃回44架，剩下的不是被擊落就是受傷後在歸途中墜毀。
有了第4大隊的空中增援，新牆河一線的部隊迅速掌握了制空權，終於穩住了陣型，沒有被日軍一日之內連下兩道防線。
但是日軍白天的進攻還是將第九戰區的高層嚇出來一身冷汗，雖然他們覺得已經高估了日軍的戰鬥力，但是現在看來日軍的進攻力度遠比他們想象的還要犀利，今天要不是空軍恰好趕到，恐怕第四軍根本守不住第二道防線。