定南方作戰計劃時，長沙作戰又成了爭論的焦點。

當時，在中國戰場上，作為南方作戰的預定兵團，除駐在華南的第18、第38師團外，另有第4、第33、第21及第5師團；同時，駐武漢的日軍作戰飛機也必須在9月調出。因此，經過一番激烈的爭吵，大本營要求在下列條件下研究長沙作戰問題：一是準備南調的師團不參加長沙作戰；二是協助長沙作戰的空軍部隊約為軍偵察機、戰鬥機各1箇中隊，第3飛行集團在9月調出；三是華南的兵力不能轉用於華中或華北；四是華中抽出1個汽車聯隊。

8月26日，日軍大本營釋出了決定進行長沙作戰的“大陸命第538號”：“中國派遣軍總司令官為完成當前的任務，夏秋之際在華中方面可暫時超越規定的作戰地區進行作戰。”

9月1日，中國派遣軍總部向第11軍傳達了大本營的上述命令。

然而，就在大本營釋出決定進行長沙作戰命令後沒幾天，日軍參謀本部的作戰課內，中止長沙作戰的意見又開始抬頭。經過爭論後，大本營於9月2日對長沙作戰又提出了兩條附加條件：一是明確抽調的兵力在南方展開前，不得使之參加長沙作戰；二是長沙作戰要儘快結束。

就這樣，幾經反覆，日軍大本營在進攻長沙問題上總算有了最後的定論。

阿南惟畿在焦急不安地等待中總算接到了大本營最後的有關長沙作戰的指示。隨後，他令參謀人員根據“加號作戰”方案，擬定出更為詳細的作戰計劃。

自8月中下旬起，日軍第11軍開始向湘北集結作戰兵力。主要部隊及集結位置是：

第3師團：配屬4個山炮大隊，8月下旬由湖北應山附近出發，9月16日前後集結於岳陽東南的小橋圳；

第4師團：配屬山炮、迫擊炮各1個大隊，8月下旬由湖北應城、安陸地區出發，9月10日前後集結於岳陽東南的新開塘附近；

第6師團：配屬2個山炮大隊、1個迫擊炮大隊，原在岳陽、崇陽擔任守備，9月中旬集結於岳陽以南的草鞋嶺附近；

第40師團：配屬1個山炮大隊，9月上旬由湖北大冶、咸寧地區西移至桃林附近集結；

早淵支隊：以第13師團4個步兵大隊、2個山炮大隊為基幹組成，9月15日集結於岳陽以東的冷水鋪附近；

荒木支隊：以第33師團3個步兵大隊、1個山炮大隊為基幹組成，9月上旬集結於桃林附近；

平野支隊：以獨立混成第14旅團1個步兵大隊、1個山炮中隊為基幹組成，9月中旬由江西瑞昌移至岳陽城陵磯附近集結；

江藤支隊：以獨立混成第14旅團1個步兵大隊為基幹組成，9月中旬由江西瑞昌移至臨湘附近集結；

戰車第13聯隊：配屬2個輕裝甲車中隊，9月中旬由武漢向岳陽集結；

野戰重炮兵第14聯隊，9月中旬由武漢向岳陽附近集結；

第11軍工兵隊：以3個獨立工兵聯隊、8個架橋材料中隊為基幹組成，9月上中旬由武漢向岳陽、臨湘地區集結。

9月15日，第11軍在岳陽設立司令部戰鬥指揮所，並召集各部隊參謀長會議，檢查發動攻勢的準備情況。該軍9月上旬最後確定的作戰計劃要點是：

一、作戰目的：摧毀中國軍隊的抗戰企圖，給西部第九戰區軍隊一大打擊。

二、作戰方針：軍決定9月18日開始攻勢，擊敗新牆河、汨水之間的中國軍隊；接著準備自長樂街附近進入汨水下游一線發動進攻，攻擊該河左岸之中國第4軍及第99軍。在新市—慄橋（新市南約25公里）公路一線突破敵人陣地，以軍的主力將敵包圍在該公路以西湘江一帶殲滅之；另以一部（第6、第40師團）擊敗蒲塘（平江正西偏南約10公里）方面山地內之敵。大致於10月上旬結束作戰後反轉，集結兵力於岳陽附近。

攻擊汨水左岸地區中國軍隊的開始時間預定在9月23日，9日底前達到作戰目的。

第11軍在集中後期，以一部兵力協同海軍向洞庭湖西岸的常德佯攻。

為牽制中國第九戰區軍隊，第11軍令警備在贛北方面的兵團適時發動攻擊，使在贛北地區的第九戰區部隊不能回援湘北。

從阿南惟畿的上述部署可以看出，此次作戰，他吸收了第一次長沙會戰時日軍分散使用兵力的教訓，不再是從贛北、鄂南、湘北三個方向進攻長沙，而是將所有的兵力全部集中在湘北，形成湘北方面的絕對優勢。阿南惟畿這一部署，