自第一次长沙会战打响以来，远在重庆的蒋介石就不断接到有关此次会战的战况汇报。日军一路高歌猛进，第9战区的军队却鲜有胜绩，这令蒋介石心中有些不安。针对当时战场的情况，国民政府军事委员会最高幕僚会议上提出了守与不守长沙的两种作战方案。
蒋介石面对两种方案犹豫了。
若采用固守长沙的方案，蒋介石认为，从当时的情况看，几乎不太可能，前线的国民党军队正不断地向后败退，根本无法阻挡日军前进的步伐，因此他对保卫长沙已不抱希望。另一方面，随着第二次世界大战在欧洲的全面展开，蒋介石已意识到一个旷日持久的更大规模的大战将不可避免。而且随着国际战端的掀开，日本灭亡中国的决心会愈坚，占领全部中国的野心会更切。而中国在当时无力击败日本的情况下，要保证不亡国，以待他日后发制人，只有保存实力，迎接可能的国际形势的变化。可是，如果不守长沙，固然可以保存实力，而且与他的想法很吻合，但长沙那把大火刚刚烧过不久，城市刚刚恢复一点生机，现在又要自动让开通往长沙的大道，全国舆论会再次指向自己。
究竟采取哪一种方案呢？
经过反复沉思，权衡利弊，蒋介石最终还是决定采取不守长沙的方案，避免第9战区与日军硬打硬拼，保存主力，相机歼敌。
决心定下后，蒋介石立即让白崇禧(桂林行营主任，长江以南地区的作战统由其指挥)、陈诚(第9战区司令长官)前往长沙传达方案，并协助薛岳指挥作战。
白崇禧和陈诚到达第9战区时，日军已渡过新墙河。他们在渌口以南一个小车站附近的小学校内临时搭设的指挥所里，见到了正在指挥作战的薛岳。
陈诚向薛岳传达了蒋介石关于不守长沙的作战方案。
薛岳认为，湖南所处战略地位重要，关系到国家民族的生死存亡。作为军人，该誓死保卫它。而且他还表示要与长沙共存亡。
在白崇禧和陈诚看来，最高统帅部的决定无疑更加正确，而且他们此行的主要目的就是让薛岳能够坚决执行最高统帅部的作战方案。可是无论二人怎么劝说，薛岳一再坚持要守长沙。白崇禧无奈，只好搬出蒋介石，要其服从命令。
“将在外，君命有所不受”。薛岳一副豁出去的激动，“就是砍了我的脑袋，长沙城我也绝不放弃!”
陈诚觉得这样争论下去无济于事，只会有碍军机。因此，他和白崇禧商量后决定将薛岳的意见报告给蒋介石，以便重新做出裁决。
姑且不论薛岳究竟出于何目的非要坚守长沙不可，不过，日军这次还真的未能攻进长沙。这一点确实出乎蒋介石的意料。
当新墙河南岸的国民党军队有计划地撤向汨罗江防线时，日军第6师团、奈良支队紧追不放，跟踪南下。然而，被国民党军队和当地民众早已破坏了的交通道路，令日军的机械化优势无从施展，只能在国民党军队的屁股后面徒步跟进。
25日凌晨，日军迫近汨罗江北岸。第52军主力向汨罗江南岸转移。继而，日军开始架设浮桥，准备渡过汨罗江。但日军的第一次试渡被汨罗江南岸的守军打退了。于是，日军便改变策略。他们派出一部分日军换上中国老百姓的服装，装扮成难民，在国民党军队结合部的间隙中偷渡过江，窜到新市，准备里应外合，配合主力强渡。
同一天，日军上村支队也由西向东进犯，并攻占了归义。
第70军奉命对进占新市和归义的日军进行反击，但只克复了归义，新市仍被日军占领着。
26日，日军猛攻汨罗江南岸守军阵地，激战竟日，未能突破守军主阵地。此时，日军第33师团仍被第20军顽强阻击于幕阜山福石岭地区，日军企图在平江地区围歼第15集团军的计划破产。
就在冈村宁次为自己围歼第15集团军的计划破产而失望时，薛岳准备在长沙郊区与日军决战的作战方案却得到了批准。
蒋介石在看到薛岳报来的这个作战方案后，立即电示薛岳：“着准备6个师兵力，位置于长沙附近，亲自指挥，乘敌突入长沙之际，侧击而歼灭之。”
此时，赣北和鄂南战场的国民党军队经过节节抵抗，已经成功地阻滞了日军第106师团、佐枝支队及第33师团与湘北日军的会合，薛岳觉得围歼湘北正面战场日军主攻部队的时机成熟了。
于是，薛岳在得到蒋介石的批准后，令第52、第70军各留两个团的兵力在汨罗江阵地继续阻击日军南下，其余部队则全都退到长沙及其以北地区。同时，他将战区司令部紧急拟制的《在长沙以北地区诱敌歼灭战之指导方案》通晓各部：战区以一部埋伏于福临铺、桥头驿附近及其以北地区，以有力部队控制于金井及福临铺以东地区，俟敌进入伏击区域，突起包围敌人而歼灭之。
在这个作战方案中，薛岳将战区部队划分为野战、警备、决战、预备兵团四种，并规定了各兵团的任务：
1、野战兵团以游击战术，破坏敌交通、通信，袭击敌辎重，断绝敌补给，以达尾击之任务。
2、警备兵团，以逐次诱击，节节抵抗之战法，达成诱敌至伏击区之任务。但敌如前进迅速，则必须迟滞其行动至一周以上，使其携行之粮弹用尽为止，尔后归还为决战兵团之预备队。