18日晨，渡河队到达湘江西岸时，岳麓山心阵地已失，被迫退岳麓山。其后复被尾击，直溃退至邵。留于沙的2个团，在日军猛攻更无法支持，一千余，由北门冲东山，沿途与日军战斗，退至茶陵归27集团军欧副总收容、指挥，沙遂于18日15时被日军占领。

日军第11军在开始向沙发起总攻的6月16日即向各队达了在第九战区失守沙、宁乡等地后，乘其混、尚未组织起新的防御系之前迅速突攻占衡的命令，因而预定用以攻击衡的第68师团及第116师团在沙尚在激战之际即渡过浏河南，在沙弃守时已至株洲及其以东的清江铺地区，尔后准备沿湘江两岸向南快速推，直趋衡。

东路日军第3师团及第13师团占领浏后即继续向醴陵、萍乡前，并准备向攸县、安仁、耒(耒县)推。湘江西岸的西路日军第40师团于19日攻占宁乡后亦继续南湘乡，并准备向衡以西的永丰、渣江前，与东路日军遥相呼应。

6月10日第70师团沿铁路两侧攻击前，12日攻占龙游，以后即遭到守军第26、第79师的抵抗。第105、第145、第146师亦投反击。但在日军驻金华的独立步兵第104大队来援后，守军退守衢州城。

“中国派遣军总司令”为了策应第11军作战，在日军攻沙期间令第13军派驻杭州的第70师团从金华攻衢州，以牵制第三战区的队向湖南调动。

6月17日晨，日军在航空兵掩护向天心阁和桃山阵地猛攻，并施放大量嚏毒气。双方死伤均极众。岳麓山方面，日军第68师团的第58旅团由第34师团右翼迂回至守军第90师左翼，猛攻燕山阵地，第90师的第268团损伤过半，形势极为严峻。

第4军决定将军主力增援岳麓山，令第59师及第102师各留1个团继续防守沙市，其余队于夜时渡湘江转移至岳麓山。渡河仓促，坠江溺毙者，不千余，加上日军在形山及其东面以猛烈火力侧击半渡的队，致死伤更众。后续渡河队被迫折返东岸。

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第三战区作战17日，不仅未能围歼日军，也未能阻止日军，反而损失1000余人。日军占领衢州后，认为牵制任务已经完成，于27日开始撤回金华。

6月26日4时40分，日军开始攻城，5时15分突城中。守军撤退至衢江，因船不足，大泅渡，遭追击日军火力集袭，伤亡甚大。日军仅1个师团，拥有3个集团军的第三战区80公里。

6月16日，日军在航空兵直接支援，对岳麓山及沙市发动总攻，第34师团当天攻占了岳麓山东、西的虎形山和形山。黄昏时，日军第58师团突破第59师修械所阵地，59师撤守妙峰、天心阁心地带。

岸。此时日军第34师团已渡过湘江，抵岳麓山东、北两面，第58师团已至沙东面 。