长沙失陷后，日军分成数路纵队，夹湘江西岸大举南下。数日间，湘乡等诸县未经激战即先后失守。

在长衡会战中，蒋介石和薛岳从一开始就出现了很大的战略分歧。蒋介石要薛岳坐镇湘江以西，固守湘桂路与湘西，不让日军动摇西南大后方。薛岳则坚持不到湘江以西，认为必须固守湘东南，不让日军打通粤汉路，进而与香港取得联系。

为了贯彻个人的主张，薛岳只留第四军守长沙，第十军守衡阳，而把司令长官部移驻于湘东南位于湘赣边境的桂东，各部队也被陆续转移到桂东。薛岳的这一指挥失误，事后被认为是长衡会战失败的关键所在。

继第四军兵败长沙，衡阳的第十军又马上成为被日军包围的孤旅。按照赵子立的意见，即便这样，此时若能把绝大多数部队集中在湘桂路方面，向衡阳西南面发起反攻，仍有可能为第十军解围。

奈何薛岳就是不肯动身到湘西去，许多部队被分散在湘东两三百公里的区域内，且重点不清，毫无力量。赵子立最为看重的衡阳以西，只有王耀武兵团在活动。由此还出现了一个奇特的现象，即湘江以西的部队由军委会直接指挥，薛岳只负责湘江以东的作战指挥，到后来他所负责的部队也已经被日军冲得七零八落。

衡阳是中国军队的核心防守阵地，也就是“核心地带”。横山勇知道中方会以重兵坚守，外围也会不时投入战略兵团，因此他要求抓紧时间，不惜一切代价予以攻占。

方先觉指挥第十军死守衡阳，随着阵地的日益缩小以及援兵不至，官兵士气逐渐消沉。他们对薛岳移师桂东，未出全力增援，都感到极为愤恨，零星脱险的士兵痛骂薛岳指挥无能：“几次长沙大捷（指第三次长沙会战前的‘大捷’）都是吹牛，第三次长沙会战要我们第十军死守长沙，这次又派第十军死守衡阳。我们已死守了这么多天，（他）把我们置之死地而不顾。”