6月27日夜，日军完成了攻城的准备。需要特别说明的是，负责进攻衡阳的日军是其精锐的第11军司令官横山勇，他计划以第68、第116两个师团为主力，在5天以内拿下衡阳，然后向日军大本营以及天皇献上一份大礼。
为此，他已经向上面夸下了海口。那么结果如何呢？6月28日拂晓，日军发起总攻。守军各部队在炮火支援下坚守阵地，并不时予以反击。激战终日，日军毫无进展。第68师团师团长佐久间为人及其参谋长原田贞三郎等被炮击负重伤，由第116师团师团长岩永汪统一指挥两师团。
29日日军仍毫无进展。岩永汪将衡阳以西四塘附近担任侧背警戒的第133联队投入战斗，与炮兵第122联队协同，企图于7月1日进攻城西坚固据点张家山。激战至7月2日，除主攻方向上经多次反复争夺的张家山被日军第133联队攻占外，其他方面的守军均击退日军的多次进攻，守住了阵地。
由于守军的抗击，日军连续猛攻5日，损耗了大量人员和弹药，仅推进了1000米。此次总攻，日军天上有飞机、地上有坦克和战车，以及重炮，甚至还动用了毒气，结果激战5个昼夜，还是被第10军击退。
此战后，横山勇原计划5天内拿下衡阳的誓言，彻底成为了神话。此时赵继统以军务局长（杉山元入主军务省后任命他为军务局长监理俘虏情报部）的身份命令横山勇停止进攻，补充弹药、休整部队战力；并严重警告他如果再不惜兵力的蛮干就撤职查办！
军务局长听着官不小，其实在战斗指挥上还不如他那个参谋本部第二部部长的身份。不过新任参谋总长不象杉山元那么信任他，将自己直属的作战课也交给他，而是收回于自己的统治之下。如果他用情报部部长的身份总感觉有些越权，所以干脆用了军务省的身份。
至于那个俘虏情报部就更了不得了，它原属于法务局，后来宪兵系**立出来之后，也跟着水涨船高起来，笼统的来说就是赵继统一手创建的宪兵特高课的直接管理单位。
宪兵系统在东条英机的刻意扩张之下，已经不再是一个陆军的纠察单位，那时中日战争已经被称为“圣战”，任何妨碍“圣战”的言论和行为都是被监控、审查的对象。
战后一个刚被分配到记者俱乐部的新闻记者回忆称，宪兵无缘无故闯入家中，翻看书架、检查抽屉，对此什么也无法辩说，生怕被抓住一些小事栽赃问罪。
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