长沙战场形势剧变，蒋介石的战略意图成为画饼。
尽管中国军队在缅北和滇西捷报频传，但是中国内地的正面战场上，战况对中国非常不利。日军“一号作战”的第一阶段，竟然在豫中会战中出乎意料地顺利，这是一个非常令人费解的现象。
东条英机在1944年3月，命令他的老上司畑俊六实施“打通大陆走廊”的计划时，从伪满和日本国内向中国大量增调兵力。日军攻占了约二百公里的黄河南岸，中国守军付出了巨大代价，损失惨重。第一战区司令长官蒋鼎文尝到了“走麦城”的滋味，写下了军伍生涯中最难堪的绝笔。副司令长官汤恩伯也被撤职。
日军自然很快就转入“一号作战”的第二阶段。如果说，中国军队在豫中会战中失利是因为对日军的力量估计不足，那么这一次应该有所警觉，有所作为，积极挫败日军向南推进的计划。然而，接着发生的长沙、衡阳会战的结果，更加出乎国人的意料之外。
5月25日，日本中国派遣军总司令官畑俊六和第五航空军司令官山下琢磨，在参谋人员陪同下飞抵武汉，将战斗指挥所推进到汉口，以便就近指挥“一号作战”第二阶段作战。
在此之前，横山勇已将他的第十一军主力悄悄集结到长江沿岸。新征召的十万补充兵，外加战马四万匹，已顺利地从日本国内运达武汉，补充和加强第十一军的战力。在东京担任防空的最新四式战斗机第二十二战队，也抵达广东和武汉的机常另外，新调来的落合甚九郎第二十七师团和坦克第三师团一部，南下集结在武汉地区。
在汉口日军第十一军司令部，召开了日军参战部队兵团长会议。
畑俊六说：“我方投入长沙和衡阳作战的兵团，有第十一军七十个大队；第一军第三十七师团、第十三军第六十四师团、独立步兵第五旅团和三个野战补充队，共三十个大队；华北方面军坦克第三师团一部，第二十七师团等部三十个大队；华南方面军二十个大队。地面陆军部队共计一百五十个大队。另外，还有第五航空军、两个飞行师团、海军舰队和陆战队协同作战。这是自我军对中国开战以来，使用兵力最大的一次作战”
他接着说：“敌第九战区部队加上第六战区可能增援的部队在内，在我军进攻长沙时，可用兵力约为四十个师；我军进攻衡阳时，预计敌方交战兵力为五十五个师。区区五十五个师，在我强大的步空兵团面前，何足为虑”
“本次作战，攻克长沙是重要一环。但我军此次所用兵力，长沙一举可破，不成问题。我所担心的是我军攻克长沙之后，向衡阳进攻时，中国远征军可能回援反攻。因此，在远征军到来之前，能否攻下衡阳，是本次作战成败的关键。所有参战兵团，务必重视作战速度。陆海空军紧密配合，快速推进，抢在远征军到来之前，一举攻占衡阳城”
接着，他宣布，战场总指挥由横山勇担任。
横山勇的几名前任，其中冈村和阿南曾指挥第十一军同薛岳的第九战区进行过三次长沙会战，三次都是以第十一军的失败而告终。横山勇认真研究了前三次失败的原因，分析第九战区的作战特点，制定了第四次进攻长沙和进攻衡阳的作战方案。他决定将兵力分为两个梯队，前后两次出击，针对攻击目标发动波浪式交替攻击。他要将强有力的精锐部队摆在两翼，造成对方中心地区的空虚和孤立，攻而夺之。
畑俊六把进攻长沙的日期定在5月27日——1904年的这一天，日本海军在对马海峡打败了沙俄的波罗的海舰队。
5月中旬，王陵基集团军第三十四师第一○一团团长骆湘浦匆匆赶到薛岳的司令部，向他报告一个十万火急的情报：“据刘立藩传来的情报，日军正在武汉地区大量集结，征集民工，准备向长沙大举进攻。日军吸取了前三次长沙会战从正面进攻失败的教训，这次将以大兵团从湘赣边境插入，指向株洲以南，围歼长沙外围我军机动部队。”
刘立藩是汪伪政权的武昌市长，是重庆军统打入日伪营垒为抗战服务的特务，他的情报一向较为准确。但是，这并未引起薛岳重视。他认为，日军在太平洋战事吃紧，急于从中国抽兵南下。再说，日军调集了华北和武汉的兵力，正在进攻豫中平原，不可能再有大兵团向武汉集结。还有，目下正值夏季，湖南的稻田、堰塘和江河湖泊都蓄满了水，最不利于机械化部队行动。薛岳相信，日军不可能在这个季节向长沙进攻。
薛岳并不知道，日本在1944年初猛然扩编和新增了三十二个师团。这个数量，相当于日本1943年兵力总数的一半。他们当然有能力在进行豫中会战的同时，增派兵力到中国，进行长衡会战。
又过了几天，杨森集团军第二十军军长杨汉域来长沙向薛岳报告：“本军在临湘敌后打游击的一个营，近几天接连向军部报告，日军已在临湘、岳阳一带大量集结兵力，准备进攻长沙。情况异常严重”
薛岳付之一笑，认为是下级军官被日军迷惑，大惊小怪。他傲慢地说：“经历了第三次长沙会战，日军还敢向我战区进攻吗？何况豫中大战仍在进行，日军必然在长江岸边虚张声势，向南佯动，以牵制南岸部队。”
第二天，机要秘书送来重庆军委会十万火急军情通报：现已证实，有大量日军集结在湖南北部和湖北东部的南通和崇阳一线，目前正向南移动占领前进阵地，准备大举进攻长沙。薛岳看了，大吃一惊。