1945年4月-1945年6月在湖南省西部地區中日雙方投入兵力將近30萬人，侵華日軍是為爭奪芷江空軍基地，雙方爆發的戰爭，故稱“芷江作戰”，也稱雪峰山戰役或湘西會戰。
日本主要參戰部隊有：第116師團，師團長為巖永汪，
第47師團，師團長為渡邊洋，第47師團，第64師團，師團長船引正之，
第68師團，師團長堤三樹男，第34師團，師團長伴健雄
國軍戰鬥序列：國民革命軍第4方面軍，總司令為王耀武將軍，抗日鐵軍第74軍，軍長施中誠中將（包括第57師，師長李琰少將，第58師蔡仁杰少將，第191師，師長蕭重光少將。暫6師，師長趙季平少將。第196師，師長曹玉珩少將）
國軍五大主力之一第18軍，軍長鬍璉中將（包括第11師，師長楊伯濤上校，第18師，師長覃道善少將， 第118師，師長戴樸少將。）
第73軍，軍長韓璇（包括第15師，師長梁祗六少將。第77師，師長唐生海少將）
第100軍，軍長李天霞中將（包括第19師，師長楊蔭少將，第51師，師長周志道少將，第36師，師長徐志勗少將）。
國軍五大主力之一 新6軍，軍長廖耀湘少將（包括第14師，師長龍天武少將，新22師，師長李濤少將）。
第27集團軍，指揮湯恩伯中將下轄第20軍，第26軍，第94軍（該軍軍長為牟廷芳少將，包括第5師，第44師，第121師）。
第10集團軍，指揮王敬久將軍下轄第92軍，軍長候鏡如。
1945年4月9日日軍47師團的重廣支隊4000餘人進攻藍田。第73軍軍長韓璇判斷日軍兵力尚沒有集結完畢，決定給日軍一個出人意料的打擊，73軍使用二個團的兵力向日軍主力進攻。敵47師團被打的狼狽不堪，連續兩次增兵才抵擋住國軍的進攻。這次主動進攻嚴重打擊了日軍的士氣。
1945年4月12日，敵34師團進攻新寧，74軍58師守城的一個營和日軍交戰，雙方激戰3天，國軍一個營抵擋主敵34師團數千主力的3日強攻，
1945年4月14日，敵47師團強渡姿水，韓軍長命令國軍象徵性抵抗，日軍主力剛剛渡過姿水，國軍以重炮猛轟，同時出動空軍掃射日軍部隊。日軍傷亡慘重。
1945年4月15日，34師團得到68師團58旅團的增援。在新寧激戰一日，新寧守軍一個營殺傷日軍數百人，自身也損失過半，撤出了新寧。
1945年4月17日，日軍渡過姿水，向國軍100軍主陣地發動進攻。日軍集中1400人從兩側迂迴至桃花坪的東郊及南郊猛攻，守軍57團1營3連和十倍日軍巷戰，全軍覆沒。
1945年4月18日在109聯隊迂迴到隆回司一帶，被全殲。
1945年4月21日，日軍68師團58旅團4000多人進攻梅口。
1945年4月23日，日軍強渡巫水，第27集團軍44師是等日軍一部渡河以後突然進攻，渡過河的200多名日軍被全殲。日軍之後又幾次強渡，被國軍炮火擊退。日軍轉向進攻武陽。
1945年4月27日，敵68師團進攻武陽，日軍在坦克和近百門火炮的配合下從三面發起強攻。一連三天日軍只突破了城外的簡易二道防線。國軍最後一道防線和武岡城牆都極為堅固，日軍炮火根本無法將其摧毀，58師防禦火力極為頑強，日軍傷亡很重。
1945年4月28日，敵116師團被國軍包圍，向47師團求援。47師團接到命令以後全力向73軍進攻，73軍集中火力，日軍進攻部隊被阻擋，傷亡慘重。
1945年4月29日44師增援武陽。武陽日軍只得停止武陽進攻，回頭對付44師。日軍側翼很快被突破。 27集團軍湯恩伯總司令判斷68師團已經處於強弩之末，決心以27集團軍94軍擊潰這股部隊。94軍從貴州黃平、鎮遠馳援武陽。
1945年4月30日，73軍韓軍長命令反守為攻，73軍第77師唐生海師長對47師團展開正面強攻，第15師負責側面奇襲。94軍開始向武陽日軍發動總攻，武陽日軍狼狽逃竄。中美聯合空軍的兩個編隊的"野馬式"和14架"P一40鯊魚式"戰機也來助戰，連續幾天攻擊武陽附近據點的日軍。
1945年5月1日，日軍集中火力進攻武岡西門，數百特攻隊員大部分在離城牆很遠的地方被擊斃，少數靠近城牆引爆了炸藥，把城牆炸出十多個洞。守城士兵和自發參戰的老百姓投出數百個大沙袋，把十幾個洞頭全部堵死。 日軍以人海戰強攻，守軍使用美製噴火器，湯普森衝鋒槍對城下猛烈掃射，日軍成批成批倒下，雙方激戰一天，日軍傷亡慘重。44師一部增援。日軍突遭44師襲擊大亂。武岡守軍出城夾攻，日軍大敗，各級軍官不顧武士道精神扔下士兵逃跑，士兵也跟隨逃亡。日軍殿後部隊全軍潰敗。 武岡之戰，國軍一營兵力與擁有坦克重炮得十倍之敵血戰七天七夜力保武岡不失，是抗戰歷史上的一個奇蹟。國軍13團解了武陽之圍.隨即佔領全部制高點。
1945年5月2日，第15師在空軍掩護下衝入47師團洋溪橋主陣地。
1945年5月3日，國軍二師發動總攻，日軍58旅團很快不支。國軍組成一個突擊隊，第5師15團組成，第5師副師長邱行湘指揮。繞到日軍側面，突入日軍萬福橋主陣地。衝入指揮部打死200多名各級軍官，旅團指揮全然癱瘓。 另一部衝入日軍炮兵陣地，繳獲全部日軍大炮。 國軍趁機強攻，除了115大隊以外被國軍全殲。
1945年5月4日，板西終於認識到不退兵，整個116師團很可能全軍覆沒。 向崗村發電要求撤軍。同時電令116師團準備撤退。
1945年5月6日115大隊在行軍中遭遇94軍側翼襲擊。一半的日本兵當場被國軍擊斃或者刺死，軍官幾乎全部傷亡。 94軍在殲滅58旅團以後，隨即回軍攻擊新寧的34師團，34師團不敵退卻，國軍收復新寧。
1945年5月10日，板西命令116師團撤退。74軍協助18軍，阻擋住116師團。58旅團和34師團已經潰敗或被全殲，47，64師團自顧不暇，
1945年5月12日，100軍發動總攻，先以重炮轟擊，又以中型輕型迫擊炮精確打擊。國軍二個師士兵利用迫擊炮，步兵炮和火箭筒將其摧毀，稍加抵抗就全線潰敗。
1945年5月13日，國軍師長以下各級指揮官全部親臨第一線，幾小時以後，日軍主陣地被攻陷。100軍回軍幫助合圍116師團。32團收復山門,繳獲大洋馬300多匹，殲敵千餘人。74軍暫6師攻陷洞口外圍全部陣地。 暫六師趙師長不顧部隊疲勞，立即率部稱夜追擊，在途中遭遇日軍殿後部隊的阻擋。此時74軍軍長施中誠命令所有能動的部隊全部追擊。芷江機場出動三十五架飛機追擊轟炸，全殲了日軍殿後一個聯隊的一千多人。國軍繼續打擊關根支隊和重廣支隊 關根支隊在武陽附近被全殲，其旅團長帶領全部軍官和少量士兵逃出，
1945年5月21日217聯隊出動1000餘人開始進攻芙蓉山的獅子山高地，中國空軍10架飛機向江中日軍掃射。日軍傷亡慘重。 到了夜晚，日軍以全部主力進攻，渡過江，開始攻擊獅子山陣地。
1945年5月22日，日軍炮兵部隊移到獅子山，發射炮彈 2000餘發，將芙蓉山工事摧毀過半，並且在雷區開闢出一條道路。日軍以一個大隊兵力衝擊芙蓉山碉堡，守軍奮力抵抗。雙方展開白刃戰，反覆衝殺10次，日軍最終沒有成功。 夜晚，日軍集中217聯隊餘下1000人，攻擊芙蓉山陣地，此時國軍守軍僅有二個連200人，日軍以人海戰術衝鋒。國軍彈藥不足，在日軍靠近時候投擲手榴彈，之後以白刃戰，日軍連續衝鋒6次全部失敗。一連韓連長中炮陣亡，士兵傷亡過半，只有100人。 74軍暫六師一部趕到，向日軍發動進攻。日軍第一大隊被擊潰。歷時3晝夜，217聯隊戰死軍官17名，士兵300餘人；而重建的115大隊幾乎再次被殲， 117大隊殘部也有大量死亡。戰後，重慶報紙讚譽固守芙蓉山的該營，可與上海四行倉庫的“八百壯士”齊名，
1945年6月1日日軍夜渡過姿水在九公橋附近集結。217聯隊得到116師團120聯隊和133聯隊殘部2000多人的支援。 47師團餘部全線後撤。
至此，日軍各部全線退回湘西會戰之前地域，長達55個晝夜的湘西會戰到此結束。
日軍傷亡2萬7千人，其中死亡1萬 2498，還有大約1000人被國軍圍困後失望自殺，日軍被全殲一個旅團還有四個聯隊，一個師團被重創。
國軍傷亡2萬6千人，其中陣亡7817人（軍官823人），國軍繳獲迫擊炮43門，榴彈炮 13門，山炮5門，重機槍48挺，輕機槍240挺，擲彈筒260個，步槍無數，日軍洋馬1650匹 ，俘虜日軍447人（軍官42人）。
雪峰山戰役挫敗了日軍企圖佔領中國芷江空軍機場的陰謀,提高了國軍“反攻之士氣”，它是國民黨戰場從防禦轉入進攻的重大轉折點。
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