一、只将第4师团调出，如能增加1个独立混成旅团，则占据地区不变动，长沙作战仍可实施。调出驻守安义的第33师团的荒木支队，安义地区需要收缩。
二、调出第4、第6师团，如增加1个独立混成旅团时，占据地区纵不变，但不能实行长沙作战。
三、如再将第3师团也抽出，而增加1个独立混成旅团，则根据情况放弃岳阳。
四、长沙作战，计划由9月1日开始集中输送，9月15日发起攻势。因此，当地驻军8月20日前，如无抽调命令，大体上按实施长沙作战进行处理。
这样，第11军继续进行进攻长沙的作战准备。8月14日，第11军召开了师团长会议，公布了作战指导要领，对各师团的任务做了秘密指示。同时，第11军将有关情况向中国派遣军总部做了报告。
8月上旬，日军大本营放弃了北进计划，转而专门考虑南进方针。中国派遣军总部根据大本营的指示，于8月19日通知第11军实施长沙作战，并令华北方面军及第13军各抽调一部及第3飞行团主力协同作战。
然而，当日军大本营着手制定南方作战计划时，长沙作战又成了争论的焦点。
当时，在中国战场上，作为南方作战的预定兵团，除驻在华南的第18、第38师团外，另有第4、第33、第21及第5师团；同时，驻武汉的日军作战飞机也必须在9月调出。因此，经过一番激烈的争吵，大本营要求在下列条件下研究长沙作战问题：一是准备南调的师团不参加长沙作战；二是协助长沙作战的空军部队约为军侦察机、战斗机各1个中队，第3飞行集团在9月调出；三是华南的兵力不能转用于华中或华北；四是华中抽出1个汽车联队；五是宜昌至少应保持到1942年3月。
8月26日，日军大本营发布了决定进行长沙作战的“大陆命第538号”：“中国派遣军总司令官为完成当前的任务，夏秋之际在华中方面可暂时超越规定的作战地区进行作战。”
9月1日，中国派遣军总部向第11军传达了大本营的上述命令。
然而，就在大本营发布决定进行长沙作战命令后没几天，日军参谋本部的作战课内，中止长沙作战的意见又开始抬头。经过争论后，大本营于9月2日对长沙作战又提出了两条附加条件：一是明确抽调的兵力在南方展开前，不得使之参加长沙作战；二是长沙作战要尽快结束。
就这样，几经反复，日军大本营在进攻长沙问题上总算有了最后的定论。
阿南惟畿在焦急不安地等待中总算接到了大本营最后的有关长沙作战的指示。随后，他令参谋人员根据“加号作战”方案，拟定出更为详细的作战计划。
第11军很快便拿出了一份作战计划。该计划决定于9月18日展开攻势，在击破新墙河、汨罗江之间的国民党军队的同时，做好由长乐街附近向汨罗江下游一线进击的准备；然后，攻击汨罗江南岸之国民党军，并沿新市——栗桥方向突破，以主力将国民党军队围歼于新市——栗桥以西至湘江地区，力争以一部(第6、第40师团)击溃蒲塘方面山地内的国民党军队；对汨罗江南岸国民党军发起攻击的时间预定在9月23日前后；至9月末，作战结束；在部队集中的末期，以部分兵力与海军协同，对常德进行佯动；为牵制第9战区的军队，南昌方面的警备部队，适时发动攻击。
此次作战日军第11军使用的兵力包括第3、第4、第6、第40师团及第13师团早渊支队、第33师团荒木支队、独立混成第14旅团平野支队和江藤支队。另外还有坦克第13联队、野战重炮兵第14联队、独立野战重炮兵第15联队第1大队、军工兵队、岳南兵站地区队等。协同作战的部队有第1、第3飞行团和海军一部。
各项准备工作就绪后，阿南惟畿于9月10日正式下达了作战命令。其主要内容包括：
一、军决定9月18日开始攻势，击溃新墙河岸地区之敌， 由长乐附近进占汨水下游一线，准备下一步攻势。
二、第4师团应在9月17日前，以一部部队进至新墙河及沙港右岸一线后，18日晨突破该河左岸阵地。其后，以主力进占粤汉线方面，协助早渊支队在该方面进行扫荡后，迅速进占汨水一线。
三、早渊支队继第4师团前进，在军攻势开始时，应经由新墙河南方向鹿角方向前进，扫清新墙河左岸之敌，其后迅速向汨水一线前进。
四、第3师团9月17日前应与第4师团联系，以一部兵力进至沙港右岸一线后，18日凌晨开始攻击该河左岸之敌。9月20日左右进占兰市河附近汨水一线，准备好以后的攻势，特别是渡河的准备。
五、第6师团9月17日前应以一部兵力进至沙港右岸后，18日晨突破沙港左岸阵地，20日进占长乐汨水一线，准备好以后的攻势，特别是渡河的准备。
六、第40师团9月17日前，应以一部进至沙港右岸一线后，18日晨突破杨林街西北高地敌军阵地，其后迅速向平江前进。
从阿南惟畿的上述部署可以看出，此次作战，他吸收了第一次长沙会战时日军分散使用兵力的教训，不再是从赣北、鄂南、湘北三个方向进攻长沙，而是将所有的兵力全部集中在湘北，形成湘北方面的绝对优势。阿南惟畿这一部署，充分说明他是铁了心要吃掉第9战区的主力部队。