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就在紅一方面軍先頭部隊進抵長沙近郊的同一天，8月29日，國民黨陸海空軍總司令何應欽奉蔣介石之命，在武漢召集的湘、鄂、贛三省軍政首腦會議剛好結束，會議決定了以軍事為主，配以黨務、政務"圍剿"各蘇區紅軍的總的方針。這次會議可以視作蔣介石把紅軍視作心腹之患的開始。
這個時候，紅一方面軍卻來強攻長沙了。毛澤東和朱德經仔細研究後，為爭取戰場主動，決定採取誘殲敵軍於工事之外;然後乘勝攻入長沙的戰法，在長沙城郊待機。
還是在8月29日這一天，中共中央長江局就中央要求再占長沙也給紅一方面軍寫了一封措辭嚴厲的指示信。李立三的地位十分穩固。
何鍵一直沒把彭德懷的紅軍放在眼裡，認為上次被彭德懷攻破城池，是因為大意。這次一見紅軍再來攻城，遂下畢其功於一役之決心，企望把紅軍全殲以雪一月前破城之恥。為達此目的，他決定採取後發制人的作戰方針，在紅軍主力到達前，將自己的主力部隊秘密向易家鴻轉移，企望以少數部隊依據石馬埔、黃土嶺一帶堅固工事鉗制紅軍，爾後以其主力側擊紅軍王力。
雙方的作戰方針，導致了戰役開始的最初誰也無法把對方納入自己作戰預想的相持狀態。
8月31日，紅一、紅三軍團使出各種手段，並沒把守敵引出工事。紅軍想等敵王力出工事後再投入大量兵力，進行的都是佯攻;何鍵部一看紅軍攻擊陣形，知對方未盡全力，也按兵不動主力。
2剛剛成立一周的紅一方面軍，無法進行這種難以預料結果的消耗戰。9月1日，紅一方面軍決定總攻長沙，以打破僵局。在方面軍的總攻命令中，紅四軍和紅三軍的任務作了交換。從戰役角度考慮，留下戰鬥力最強的部隊做機動，可以把握進退的時機。如戰役進展順利，四軍可以迅速跟進，作為第二梯隊攻陷城池;如失利，可以外抵敵援兵，便全軍從容撤出。
9月2日，紅一方面軍冒雨向守敵發起全面進攻。激戰二個多小時，攻城部隊只攻破了敵人第一道防線。
紅三軍第一縱隊一千餘人在縱隊政委劉作述的率領下，於9月2日上午9時許攻占莫家嶺，逼近烏梅嶺敵主陣地左翼。先頭部隊看見敵陣地第一道防線外出現一道網形屏障。這個網由鐵絲做成，大部分戰士不知這是何物，又有何用，遂停止前進。劉作述得報信，笑道："破這東西不難，可惜沒有鉗子。架人梯也可以過去。"先鋒連劉二柱連長見敵人第二道防線離鐵絲網尚遠，帶領全連七八十大呈扇面通近鐵絲網。劉二柱喊了一聲"搭人梯"，十幾個戰士猛地撲向鐵絲網。預想不到的情景出現了，十幾個戰士一接觸鐵絲網，都被緊緊沾住，不一會兒，身上都冒出煙來。劉二柱去拉一個戰士，剛觸到戰士的胳膊，就感到一種無形的力量把他拖了過去。沒來得及喊出一句話，身上也開始冒煙了。剩下的戰士見此情況，大叫著朝後退散。
劉作述聽了戰士們的描述，眼淚撲嗒嗒地落了下來，揮拳擂著自己的頭道："這是電網，我怎麼事先想不到呢?劉作述呀劉作述，你這是失職呀。想什麼辦法破了這道電網呢?"第二梯隊帶著炸藥包衝上去時，已經無法接近鐵絲網了，敵人的幾個狙擊手躲在幾個死角里周四挺機槍專打拿炸藥包的紅軍戰士。這個方法沒用了。這時，紅軍尚無重型武器，劉作述的第一縱隊只能望著電網干著急。捱了一個多鐘頭，劉作述看見後續部隊趕著一群水牛來了。
劉作述問道："你們帶水牛來幹什麼?"一個十七八的白臉軍官答道："敵人第二道防線都市有電網。黃軍長讓我帶牛來助你破敵。"劉作述一拍大腿道："這書算是白讀了。戰國時田單就用火牛陣打了大勝仗。快找些油和鞭炮來。"下午3時許，紅三軍一縱隊的火牛已經準備停當。劉作述一聲令下，牛尾上拴的鞭炮亂響起來，十幾頭牛朝著敵人的鐵絲網瘋跑起來。開始的幾十米，水牛都朝著鐵絲網跑著。就在這時，烏梅嶺上的敵人迎面朝牛群放了一陣亂槍。水牛遭此驚嚇，都改變了方向，四散逃命去了。
火牛陣也失效了。
劉作述急紅了眼，隨即大喊一聲："給我沖，衝過去───"幾百紅軍在劉作述的帶領下向敵陣地發起了一次強攻。這次攻擊仍沒奏效，紅軍戰死一百多人。劉作述在生命的彌留之際，只說了一個字："撤───"激戰一天，紅軍都沒突破敵人的電網防線，總攻沒有奏效。
何鍵在省政府得知紅軍進攻受阻後，於當晚召集守城部隊團以上軍官開會布置反攻。何鍵用三聲大笑作了開場白，突然間他收起笑容咬牙切齒道："毛潤之、彭德懷，乳臭未乾，也敢跟老子斗。這回我要讓你們知道薑還是老的辣!共匪進攻受阻，本主席決定明日拂曉進行全面反攻。具體布置如下：獨七旅由湘江西岸觀音港渡河向大托鋪、跳馬澗攻擊共匪側背;新三十一師、第十九師兩個團、第十六師一個團向東山抄擊;新王師、第七十七師分別由楊家山、湖績渡出擊;餘下各部堅守各要塞，以強大火力支援出擊部隊。攻擊時間為明晨5點整。"何鍵揮師出擊，正中毛澤東、朱德下懷。一場決鬥開始了。若按何鍵此部署執行，紅軍在戰略上就會處在劣勢。然而，不知因為什麼原因，何鍵的新王師和第七十七師竟抗令按兵不動，紅軍就取得了戰場的優勢。
雙方激戰十二個小時，何鍵丟了一個多團共兩千餘人。9月4日，何鍵再次下達命令，讓各部堅守待援。
紅一方面軍誘殲敵人的計劃不能連續實施了。
毛澤東和朱德在許家沖方面軍總指揮部渡過了四個不眠之夜，戰局仍沒有絲毫的改觀。8日晚，朱德看看毛澤東說道："看來你是對的。幾天下來，傷亡已經兩千多了。你看是不是該撤了?"毛澤東背著手踱著步子，等了好一會兒，自言自語似的說道："現在撤，談何容易!攻長沙是中央定的事，這樣撤下去，明後天又要吵吵著要來再打。出現這種情況，你我都不好再做工作。三日一戰，何鍵也嘗到了苦頭，等他是再世等不到了。"朱德急著追問道："那你說該怎麼辦?""睡一覺再說吧。"毛澤東伸個懶腰打個哈欠，走過去躺在行軍床上，隨即就傳出了微微的鼾聲。
朱德搖搖頭，坐在一把竹椅上，盯著黑酸酸的屋頂發呆。這一夜，他想了很多。仔細想過了和眼前這個高個子湖南人共事的種種細節，朱德對解開目前的難同又充滿了信心。在這種時候，心無破敵成算，神仙怕也睡不著覺的。
誰知毛澤東一覺醒來，不言退而言攻。本主席決定明日拂曉進行全面反攻。具體布置如下：獨七旅由湘江西岸觀音港渡河向大托鋪、跳馬澗攻擊共匪側背;新三十一師、第十九師兩個團、第十六師一個團向東山抄擊;新王師、第七十七師分別由楊家山、湖績渡出擊;餘下各部堅守各要塞，以強大火力支援出擊部隊。攻擊時間為明晨5點整。"何鍵揮師出擊，正中毛澤東、朱德下懷。一場決鬥開始了。若按何鍵此部署執行，紅軍在戰略上就會處在劣勢。然而，不知因為什麼原因，何鍵的新王師和第七十七師竟抗令按兵不動，紅軍就取得了戰場的優勢。