彭中華在柯麗娟的遺物中看出蹊蹺，思量為何日軍此時打算撤退柯麗娟。呂云澤截獲日方電報無法完全破譯，但分析出應當是一處地理坐標。彭中華敏銳地猜測日軍將前來偷襲指揮部，眾人力勸薛岳撤離至湘潭重新指揮，并決定于第二天10點，第26、79軍達到時發動反擊。日軍轟炸指揮部撲空，前來偷襲薛岳的中野特工隊也被以逸待勞的警衛團擊斃。
第二天，日軍猛撲飄風山外圍陣地，并派出佐藤大佐帶隊直插第10軍司令部。阿南惟畿指揮日軍猛攻，兵鋒直指長沙的早淵支隊被暫6師趙季平部阻于瀏陽河。李玉堂決定固守，激戰中飄風山失守，佐藤發現并襲擊了第10軍指揮部。危機關頭，方先覺速派李本忠率一個營及時救援，李玉堂脫險。
薛岳的反攻以虛虛實實的電報急速下達，破譯的電報交給了阿南惟畿。盡管對奇襲指揮部不成深感失望，阿南惟畿還是看出薛岳并沒有電報中那么多部隊可供調動，認為只是空城計，繼續下令進攻長沙。
千里之外蔣介石看到長沙局勢危急，電令六戰區陳誠進攻宜昌圍魏救趙。
逃出軍部的李玉堂本準備10點半棄守突圍，幸虧第26、79軍趕到，兩軍前后夾擊，進攻的日軍第6師團只得撤出戰場。明知占領長沙無望的阿南惟畿還是讓突破瀏陽河防線的早淵支隊入城插旗，以發揮政治作用。早淵支隊派先遣隊入城，長沙市民商會會長張繼春將其帶入伏擊圈，與鬼子同歸于盡。
進攻無果，又接到宜昌急報的阿南惟畿被迫全軍撤退，國軍追擊。至10月9日，雙方恢復戰前態勢，至此，第二次長沙會戰結束。
此戰雖然打退日軍，但傷亡巨大，薛岳黯然。何介安看到了撤下來的女婿李本忠，傷亡雖大，馬維原等戰士們的堅強感染了周圍群眾。蔣介石前往南岳召開軍事會議，總結此戰，李玉堂被撤，薛岳被嚴厲批評。彭中華從呂慧那聽到了延安對此戰宣傳掌握分寸的指示，并指示呂慧設法消除陳明韻擔心暴露的疑慮。長沙城內，呂慧、陳明韻看到了周詠蓮和撤下來的第10軍。
面對外界質疑，也受到訓斥的薛岳自我反思，總結出了“天爐戰法”，并向蔣介石報告。
蔣介石對“天爐戰法”節節后退、疲敵反圍的戰略部署表示滿意，薛岳與眾將商議，打算就以長沙為阻敵的爐膛，讓第10軍固守引敵，并聯絡彭中華輔以誘敵妙計。
野戰醫院里，第10軍的傷員因為該軍損失巨大而被暫6師的傷兵奚落，李本忠、李大力等部分第10軍將士和暫6師的人發生了斗毆沖突，一時劍拔弩張。薛岳強以嘩變之罪逮捕了李本忠等部分第10軍官兵。路過的呂慧和陳明韻還在談論中，代軍長李玉堂已闖往司令部找薛岳理論，二人爭執不下。其實，這是彭中華暗中安排第10軍示弱的誘敵之計。
陳明韻向波田報告了這一事件，認為九戰區將帥不和，軍心渙散不堪一擊，獲悉嘩變事件和陸軍東條英機組閣的阿南惟畿，準備再打長沙。