但日軍迅速突破中國軍隊的阻擊，6月23日即兵臨衡陽附近。日軍在兵力布置上，以2個師團(tuán)進(jìn)攻衡陽，以3個師團(tuán)進(jìn)攻湘東地區(qū)，以1個師團(tuán)進(jìn)攻湘江以西。6月25日，重慶軍委會電令方先覺的第十軍死守衡陽。6月26日，第九戰(zhàn)區(qū)擬具于衡陽與日軍決戰(zhàn)計劃，并向衡陽周圍調(diào)集兵力。同日，蔣介石指派副參謀總長白崇禧前往桂林，協(xié)調(diào)指揮衡陽一帶戰(zhàn)事。

7月1日，蔣介石主持軍事會報，獲悉廣東之?dāng)骋严蚯暹h(yuǎn)與從化方向分路進(jìn)犯。蔣認(rèn)為日軍“打通粵漢路之計，已不可遏阻矣！今日惟一要圖，為如何能固守衡陽，增強(qiáng)湘桂路兵力，以確保桂林空軍基地，如能粉碎其犯湘桂路之企圖，則此次作戰(zhàn)當(dāng)不失為成功也。”

這個時期，蔣介石一再電令各兵團(tuán)依照“正面阻止，側(cè)背猛攻”的戰(zhàn)略攻擊進(jìn)犯之日軍。第二階段軍委會下達(dá)的一系列指令均是執(zhí)行這一戰(zhàn)略，要求前方各軍向當(dāng)面之?dāng)嘲l(fā)起猛攻，或向敵人側(cè)背發(fā)起猛攻，試圖打消和狙擊日軍的戰(zhàn)略企圖。

中原會戰(zhàn)與長沙會戰(zhàn)節(jié)節(jié)挫敗以后，國內(nèi)外輿論對中國軍隊群加指責(zé)。作為國軍最高統(tǒng)帥，蔣介石對來自英美盟國的譏評尤其感受到莫大的壓力。7月中旬，美國總統(tǒng)羅斯福致電蔣介石，謂豫湘戰(zhàn)事頗減低中國信譽，擬令史迪威直接指揮中國全部軍隊（包括中共軍隊）作戰(zhàn)。蔣介石對此深感恥辱和刺激。7月21日，蔣對出席整軍會議的軍委會各部會主官痛心疾首地說：“自從這次中原會戰(zhàn)與長沙會戰(zhàn)失敗以來，我們國家的地位，軍隊的榮譽，尤其是我們一般高級軍官的榮譽，可以說掃地以盡。外國人已經(jīng)不把我們軍隊當(dāng)作一個軍隊，不把我們軍人當(dāng)作一個軍人！這種精神上的恥辱，較之于日寇占我們的國土，以武力來打擊我們，凌辱我們，還要難受！”據(jù)徐永昌記述，蔣介石當(dāng)時“聲色俱厲，數(shù)數(shù)擊案如山響”，其心情之憤激可見。