布置完毕后他邀请记者来报道，来表达自己坚守衡阳的决心。很快日军到来包围了城市，马上派出两个师团以来猛攻衡阳。四天后日军以极大地代价占领外围阵地，阵地上的国军官兵无一人逃跑或投降，全部壮烈牺牲。拿下外围阵地后日军全面出击，对城市发起了整整5天的进攻，但此次进攻被国军打败。
敌人紧急调兵补充兵员和补给弹药，这也给了国军喘息之机趁这个机会他们炸掉了通往衡阳的几座桥梁，同时也断了自己的后路。
几天后敌人的进攻又开始了，这一次敌人投入了更多的兵力和重武器，连续血战九天，以伤亡近万人、牺牲少将一名，其他军官几乎全灭的代价只占领了一道防线。这一次的总攻又以失败告终。而国军也伤亡近四千人，武器弹药也十分不足。
