1938年6月，40万日军开始了攻占武汉的作战。
江北战场划归第五战区，由该战区司令长官李宗仁指挥，下辖23个军，主力部署北起大别山以北蜿蜒而下至长江北岸；江南战场划归新成立的第九战区，由该战区司令长官陈诚指挥，下辖27个军，主力配属于武汉以东长江南岸，跨湖北、江西、安徽三省，战线长达400公里。
南北两军共117个师，总兵力达110万人，这些部队有将近一半都是徐州会战突围保存下来的。
第九战区第1兵团总司令为被日军称为“战神”的薛岳，指挥25个师，防卫鄱阳湖以西南浔铁路地区，该兵团战斗力最强，拥有国民党军“五大主力之二”的第74军和第18军，还拥有“铁军”第4军，万家岭战役主要是该兵团完成的。
9月20日，冈村宁次为了打破僵局，命令第106师团迅速进入德安西南地区，从侧背攻击德安周围的中国军队。
9月25日，第106师团突破五台岭南下，进入万家岭核心战场。万家岭核心战场都是崎岖不平的山路，骡马行进困难，需要官兵扛着推着才能前进。此地昼夜温差很大，官兵的衣服都被汗水浸透，晚上山风一吹，致使许多官兵成为病号。加上此地经常大雾弥漫，又有灯火管制，各部队常常失去联络。
9月27日，当日军前进到闵家铺一带时，被第4军的搜索队发现。第4军曾在金官桥吃过第9师团侧后迂回的亏，若没有74军的苦战，险些撤不下来。因此，第4军十分注意自己侧翼的防守，经常派出搜索队提防自己的侧翼。军长欧震得知有大批日军孤军穿插后，一面阻击敌人，一面急电向薛岳报告。第106师团的奇袭变成了公开。
得到这个情报以后，薛岳大喜过望，他深知这次106师团又犯了孤军深入的兵家大忌，正是歼灭他的好机会。马上抽调几乎全部能够使用的部队，包括第74军、第187师、第139师、第91师、新13师、新15师、第142师、第60师、预6师、第19师，会同负责正面阻击106师团的第4军，共10多万大军，准备一举歼灭106整个师团。
各路大军接令后，昼伏夜行迅速朝着万家岭核心战场运动。由于此前薛岳将战线向南收缩了18公里，我军各路大军只需要一个转身就可到达万家岭核心战场。
而此时第106师团对我军围歼的企图一无所知。直到冈村宁次从空中侦察到了薛岳的口袋阵后，大为恐慌。
106师团在得知自己被包围后，已经没有了当初的猖狂得意之态，只求赶快向北突围。可是万家岭核心战场方圆几十里，到处都是参天的大树，根本见不到太阳，而且手中的地图很不准确，谬误之处颇多。另外万家岭一带铁矿资源丰富，导致日军平时赖以用来指明方向的指南针也失灵。
日军如无头苍蝇般在山中冲撞，处处遭到中国军队的阻击，也未找到一条生路。就在第106师团还在万家岭一带寻找出路的时候，薛岳指挥的各路大军已经全部到达各自的指定位置，把第106师团压缩在十几平方公里的山区中。
更让松浦绝望的是，第106师团已经断粮，飞机空投的粮食和弹药也因为我军用“膏药旗’’冒充日军领了，骗得了大部分的物资。
由于我军兵力众多，攻击精神旺盛，逐渐缩小包围圈，激战至10月6日，日军106师团被歼将近一半。日军甚至有被全部歼灭的可能。
日本大本营连夜开会磋商，研究对策。日本天皇实在无法面对一个师团被中国军队全歼的窘境。因此他对参谋长说：“告诉畑俊六，我不管别的什么损失，但必须救出第106师团。”
正是由于天阜下令，畑俊六为救出松浦师团不惜血本，调用了几乎可以调用的部队。为救出一个师团，日本天皇下令，这在日本侵华史上也是唯一的一次。
第106师团基层军官损失惨重，日军便从其他部队临时抽调小队长以上军官200余人，分乘六架运输机，飞向万家岭上空，空投补充第106师团，我第4军奋勇队随即向日军飞机空降军官降落处攻击，200名军官全部被击毙。
空投军官失败后，畑俊六又调动了万家岭战场周边几乎所有的部队全力救援第106师团。组成了三支强大的救援军，从不同方向朝着万家岭增援。这三支救援军分别是：宁贺支队，这是刚由日本国内训练出来的近3000名补充兵；佐枝支队，原属101师团的102旅团，畑俊六还嫌兵力不够，又从第27师团抽出三个步兵大队加强给佐枝；铃木支队，这是畑俊六专门从驻扎在苏州的17师团抽调第52、53联队组成的，该支队长铃木舂松也被指定为三个救援支队的总指挥。
薛岳感到如果不尽快歼灭第106师团，我军甚至有被日军反包围的可能。他必须在日军救援部队到来之前打一个时间差，不惜一切代价全歼第106师团。
10月7日，薛岳认为歼灭当面日军的时机己到，下达了对敌106师团展开总攻击的作战命令，当天下午10万大军全线出击。第66军从北、第74军从南、第4军从东、第91师和新13师从西，同时从不同方向向第106师团发起向心攻击。各参战部队都奋勇向前，与敌死战，山中各处杀声震天。到处都在混战肉搏，日军派来的大批飞机逐渐失去了作用。
9日晚，薛岳决心不惜一切代价全歼第106师团，为次日的双十国庆节献礼，鼓舞全国军民的士气。组织了13支各200人至500人的敢死队，准备乘夜突袭日军残存的几个核心阵地，一举歼灭日军的残余部队。各部长官一律靠前指挥，薛岳自己也亲临第一线。
19时，薛岳一声令下，5000名支敢死队员举起大刀奋勇出击。各主力部队紧随其后，向箭炉苏、万家岭、田步苏、雷鸣鼓刘、杨家山等地全线攻击。
所有敢死队员一律脱去上衣、光着脊梁，黑暗之中混战在一起敌我难辨，于是只要摸着上身衣着者，默不作声上去就砍。经一夜血战，106师团的防御阵地全线崩溃。第66军收复万家岭和田步苏，第4军收复大金山和箭炉苏，第74军收复张古山，第91师收复杨家山东北无名村，第142师收复杨家山北端高地。第106师团各部被彻底割裂，各自逃命。
106师团遭到歼灭性打击，仅剩2000多残兵分散逃出，已彻底失去战斗力，冈村宁次企图攻占南昌从而对武汉形成大包围的计划也彻底失败。
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