薛岳巧施蒋干盗书之计,让日本间谍把国军内部不合的消息报告给了大本营,日军司令官果然上当,立即下达命令进攻长沙。吸取了二次会战失利的教训,薛岳自创了天炉战法,其核心在于保存实力,假装溃退,将日军引诱到事先布置好的决战地点,而假装溃退的部队则迂回跳到日军的包围圈之外,对其形成反包围。与此同时,在决战地点布置一支劲旅固守,以图中心开花。四面合围。薛岳将决战地点设在长沙,而把镇守长沙的任务交给了李玉堂的第十军。因第十军以一个军的兵力抵挡数万日军的进攻。敌我双方兵力悬殊太大,战士虽全力防守,却因寡不敌众,损失惨重。李本忠采纳彭中华的建议,在城内和鬼子展开巷战,鬼子被死死缠在城内。为鼓舞士气,李玉堂作为军长也身先士卒亲自带队冲杀,薛岳更是把指挥部设在了日寇攻击范围内的岳麓山,并明电发文以示必死之决心。