反攻發起當日，天剛蒙蒙亮，第64軍的炮火便率先轟鳴，炮彈精準地落在日軍陣地，炸得日軍陣腳大亂。

155師師長鄧龍光親自率部沖鋒，嶺南子弟兵們握著步槍，穿過彌漫的硝煙，朝著黃沙街街區猛沖。日軍依托街區內的房屋構建防御工事，機槍火力密集地掃射而來，國軍將士們成片倒下，街道上堆滿了尸體，鮮血匯成小溪流淌。但將士們沒有退縮，有的士兵中彈后，拖著受傷的腿繼續向前沖，用最后的力氣將手榴彈扔進日軍的碉堡，有的士兵抱著炸藥包，冒著日軍的炮火，沖向日軍的防御工事，與敵人同歸于盡，爆炸聲此起彼伏，震得房屋搖搖欲墜。

鄧龍光師長身先士卒，始終沖在隊伍的最前面，身上多處負傷，鮮血染紅了軍裝，卻依舊堅守前線，指揮將士們發起沖鋒，在他的鼓舞下，155師將士們越戰越勇，一次次突破日軍的防線，逐步逼近黃沙街核心街區。

城陵磯港口方向，156師將士們面臨著日軍的水路支援，戰斗同樣慘烈。日軍憑借港口的碼頭工事與艦艇火力，負隅頑抗，國軍將士們頂著日軍的炮火，沿著碼頭一步步推進，不少人被艦艇上的機槍擊中，掉進冰冷的江水中，再也沒有上來。但將士們沒有畏懼，他們組成敢死隊，乘坐小船，冒著日軍的炮火，沖向日軍的艦艇，用手榴彈與炸藥包攻擊艦艇甲板，迫使日軍艦艇后撤，切斷了日軍的水路補給線。隨后，156師將士們趁機發起猛攻，攻克了港口的核心工事，收復了城陵磯港口，將日軍一部逼退至新墻河北岸。

李漢魂在城南陣地密切關注前線戰況，看著傷亡不斷增加的戰報，內心如刀割般疼痛，卻始終沒有下達撤退命令，他知道，自己多守一分鐘，后方百姓就能多一分轉移的時間，武漢防線就能多一分喘息的機會。

他一次次抽調直屬部隊支援前線，甚至親自帶著警衛連沖上前線，與將士們并肩作戰。日軍第二師團見久攻不下，加大了進攻力度，重型火炮持續轟擊，裝甲戰車突破了155師的兩道防線，直插黃沙街核心陣地，155師將士們傷亡過半，鄧龍光師長身負重傷，被士兵們強行抬下戰場。城陵磯港口的156師也漸漸支撐不住，陣地接連失守，日軍主力逐步逼近岳陽城區。

這場血戰持續了整整五天五夜，粵軍第64軍付出了慘痛代價，全軍傷亡超兩萬人，原本就因為前幾次戰爭耗損頗大，剛剛補充完新兵的部隊，最后只剩下兩千余人，大部分嶺南子弟兵永遠留在了湘北的土地上。但他們用鮮血與生命，給予了日軍第二師團沉重打擊，日軍前線部隊幾乎被打殘，傷亡高達五千余人，原本囂張的攻勢被徹底遏制，推進速度大幅放緩。面對日軍源源不斷的援軍與壓倒性的火力優勢，剩余的第64軍將士們再也難以支撐，為了避免全軍覆沒，保留后續抗戰的火種，李漢魂在萬般不舍中，含淚下達了撤退命令。

兩千余名幸存將士，在夜色的掩護下，沿著后方有序撤離，日軍第二師團雖最終占領了岳陽，卻也因傷亡慘重，元氣大傷，短期內無力繼續南下，粵軍第64軍以近乎全軍覆沒的代價，為第一戰區后續防御部署爭取了寶貴時間。

岳陽失守與粵軍第64軍近乎全軍覆沒的消息傳到重慶，粵軍頭號大佬余漢謀震怒不已。兩萬嶺南子弟兵血灑湘北，用近乎全員犧牲的代價阻擊日軍，換來的卻是中央軍嫡系不戰而逃的荒唐結局，這份憤怒，讓向來沉穩的余漢謀再也按捺不住怒火。