4月9日凌晨，日军岩永旺师团分三路从邵阳出发，向西进击。这支主力的作战目的，不在于占领地盘，也不去捕捉进行抵抗的小股守军，主要目标是消灭湘西的中国主力第四方面军。
在重庆的山洞林园官邸里，蒋介石刚刚回到林园小楼，就发现军令部长徐永昌在这里等候。
“请坐，请坐”蒋介石的语调颇为亲切。
徐永昌没等蒋介石落座，立即报告湘西方面的战况。末了，他说：“刘光宇部扎营地点可能选择不当，一开始就遭敌人偷袭，丢了阵地，有些被动。”
蒋介石说：“曾国藩当年吸取失败教训，总结了一套‘扎营之规’。我们有些师、团长，平时不好好学习，打起仗来哪有不吃亏的！山门的位置太重要了，要督励李天霞、施中诚所部，加强那一带的防御，切不可掉以轻心”
在贵阳，汤恩伯命令牟庭芳第九十四军从黄平和镇远出发，日夜兼程，赶到绥宁与靖县一带集中。他们到位以后，就掩护了王耀武方面军的右侧。王耀武对此一直放心不下，希望牟庭芳军能够将日军左侧打垮，使洪江不生意外，稳固安江和雪峰山防线。
日军方面，独立步兵第一一五大队的先遣队正向武阳推进。到达武阳南面一公里附近时，从侧面山坡的枞树林里突然发出一阵密集的机枪扫射，接着便是“汉阳造”单调的噼啪声。日军尖兵中队走在前面的几名士兵应声倒地，军曹北川的肚子中了一弹，肠子外露。
大队长小笠原七郎当即赶到前沿，督队冲锋。守军似乎十分沉着，先用机枪阻击，等日军靠近后，再用排枪射杀，并夹杂着掷弹筒和手榴弹，给日军造成较大杀伤。
小笠原使用迫击炮还击，压制了守军的火力。他不敢孤军深入，担心守军有埋伏，便未进武阳而迂回北进了。当他们到达武阳以北两公里时，又遭遇守军抵抗，便在原地待机攻击。
这时，伴健雄师团佐佐木联队的主力赶到了附近，小笠原的上司关根久太郎也带领第五十八旅团来到珠王山附近，对武阳形成钳状攻势。
武阳是绥宁、洞口至洪江间的交通枢纽。小城四面环山，形成盆地。内城固守较难，中国守军的阵地多在外围山地。
上午8点左右，两架零式战斗机飞临武阳上空，进行侦察和联络。
小笠原判定：坂西司令官已决定拿下武阳，要派飞机助战了。他应该挥军率先冲进城内，显示自己的作战魄力。
零式飞机兜了两圈便匆匆飞走，不像战争初期那样从容自如了。日军开进湘西以后，第五航空军的大部分飞机已转向朝鲜战场，只留下少许飞机策应地面进攻。中美航空队频繁轰炸日军交通线，使日军汽油供应难以为继，飞机很少起飞了。小笠原听惯了进攻前日机俯冲扫射的啸声，如今听不到了，觉得威风大减。
“只有靠我们陆军自己干了”小笠原黯然想着，走到前沿阵地，举起望远镜，侦察武阳城的动静。
武阳城烟雾缭绕，能见度很差，不知是守城军民有意焚烧秸秆预防空袭，还是准备弃城撤离。中国军队的“焦土抗战”，使日军很难就地搜取给养。这些日子，连尖兵中队的狼犬也消瘦了许多。
“叭勾”一声枪响，小笠原手中的望远镜被击碎，玻璃渣飞溅到他长满汗毛的手背上，顿时沁出了血珠。
这是日本三八大盖的声音。小笠原惊魂未定，却本能地判断出这一枪来自侧翼灌木林内。
“八嘎牙路！游击队”小笠原低骂一声，迅速卧倒在山凹里，侧身抽出指挥刀，指向左侧灌木林，大喊：“钢炮，钢炮”
一阵炮响，灌木林里闪出一片火光。炮击之后，步兵发起进攻，正面没遇到大的抵抗，一路冲到城下。小笠原正在得意，一排重机枪子弹扫来，日军纷纷中弹倒下。小笠原硬着头皮指挥士兵继续冲击。
佐佐木联队见小笠原大队侧翼受挫，连忙从另一侧发起进攻。这时候，关根旅团也分几路向枪炮声密集的武阳城冲杀过去。日军重广支队，正向梅口东北的磨石塘和清溪地区前进。
此刻，驻守武阳的中国军队主力奉命后撤，抢占要点，仅留第五十八师第一七四团第九连牵制日军。第九连以寡敌众，拼死搏斗，阵地前尸体枕藉，血流成河。日军占领了几个前沿据点，第九连乘夜暗又夺了回来。
经过三昼夜血战，第九连的士兵所剩无几。袁连长将十二颗手榴弹捆在身上，冲进日军堆里。一声震耳欲聋的巨响，袁连长与日军同归于荆武阳陷落。
小笠原带领一个中队的人马，包围了武阳城南三房村的两座祠堂，下令放火，祠堂足足烧了一昼夜。黎明前下了一场大雨，才将大火浇灭。百姓们躲在后山，风雨中饥寒交迫，估计日军已经离去，三三两两摸回村子找吃的，结果中了小笠原的诡计，被抓住不少。村民周万刚摸到家门口，就被日本兵用刺刀捅死。
村口种菜的黄均寿回村探查动静，被日本兵抓住，拖到村边大枇杷树下，捆在树干上，用皮鞭和枪托活活打死。
村姑杨某领着小弟弟回村找吃的，走到村口，发现有日本兵，吓得连忙钻进路边的竹林里。小弟哭着不肯进竹林，她只得跑出来哄小弟，几个日本兵发现了她，把她抓住轮奸。杨某悲愤至极，跳进村口的井里自荆