军于金井、福临铺，因功获嘉奖。

第三次长沙会战，方先觉的预10师被列了固守长沙队的序列之中，并且率开赴长沙城南构筑防御工事。他在召开师会议时先表达了固守长沙的决心，随后决定将师放在妙峰南城墙后，以所属第29团构筑三个固据担负一线防务，第30团为二线预备队，第28团则担负南城墙防务。1月1日上午八时，日军第3师团以所属两个联队的兵力向第29团阵地发起猛烈攻。第29团在团长李绶光的指挥下顽抵抗，战至下午十八时阵地被日军突破，该团团附曾友文殉职，第1营几乎全殉国。日军师团长桥多贺二见有展，又投了一个大队的兵力企图扩大战果，第29团阵地岌岌可危。方先觉在得知第29团面临危机后，决定将二线队第30团投战斗。刚接任30团团长的葛先才于二十二时在炮兵火力的掩护下发起攻，接连收复军储库、邬家山两阵地，并歼灭日军一个大队，击毙其大队长加藤素一。就在第30团歼灭日军加藤大队时，坐镇师的方先觉接到了来自第9战区司令长官薛岳的电话。薛询问方师阵地能守几天，方回答能守一个星期。薛岳接着问如何守，方回答到：“第一线守两天，第二线守三天，第三线守两天”

方先觉在等待薛岳挂下电话后，动笔写下了遗嘱，以示其守阵地的决心。该遗嘱内容如下：“蕴华吾妻：此次我军奉命固守长沙，任务重大，长沙的存亡，关系抗战全局的成败，我决心以殉国，设若战死，你和五的生活，zhèng fǔ自有照顾。务令五皆能大学毕业，好好人，继我遗志，报效党国，则我笑九泉矣。希吾妻勿悲！夫珊。民国三十一年元旦。”

1月4日凌晨，日军第3师团发现有被各路中国援军包围的危险之后被迫下令撤退，长沙之围遂解。方先觉所在的第10军守长沙不退，是促成第三次长沙会战大捷的重要因素。战后，虽被撤职但仍指挥第10军的李玉堂升任第27集团军副总司令，而在长沙作战中力最多的方先觉于1942年3月28日被提为第10军军长方先觉一战成名。

这次日军犯衡，第十军倍压力，不是他的老长官薛岳还是蒋委员长都严令第十军死守衡，决不能放日军过衡，即使是不能阻止日军占领衡也要尽最大的努力将日军的主力拖在衡地区，为其他队反应提供时间。

而衡保卫战攻一方的指挥官正是方先觉的老冤家老对手横山勇，这个横山勇可不简单，横山勇是军人世界，父亲是日军的陆军大佐，本人又是陆军士官学校的优秀毕业生，与同时期的石原莞尔等人并称三鸟羽，本在日本陆军中就有很的威望。

长衡会战爆发以来，横山勇率领数十万日军那叫一个专横跋扈横冲直撞，不但拿下了前几任日军司令官所没有完成的任务占领了长沙，而且还给薛岳的第九战区以致命的打击，所以在攻衡之前横山勇本就没有把方先觉放在里，在横山勇想来，区区一个支那的军级单位还不是他数十万大军的对手，尽他对方先觉这个人还算是比较认可的。