，日军集中全部兵力猛攻112团左翼前沿阵地，步兵波浪冲锋叠加不间断炮火轰击，日军一度突破战壕纵深20米。112团1营营长亲率警卫排全员上刺刀发起白刃反冲锋，贴身肉搏夺回失守战壕，全营单日阵亡187人，整条防线寸土未失。
开战第2至第4昼夜，日军累计发动14次营、中队级大规模冲锋，攻势一波猛过一波。日军违规投放毒气弹袭击113团中段阵地，前沿2个步兵连伤亡过半，负伤官兵依旧钉死在战壕中，无一人擅自后撤。集团军总司令张自忠全程靠前，坐镇一线战壕指挥，否决所有后撤收缩防线的提议，与普通士兵一同承受日军炮火，全军依托三层山地工事持续消耗日军有生力量。
四昼夜血战落幕，南下增援日军伤亡2100余人，剩余残兵彻底丧失进攻能力，连夜溃退回信阳，再也不敢南下。北线阻击战我方总计伤亡3216人，桐柏山防线牢牢锁死北线援军通道，武汉日军彻底断绝北方所有支援。
长江南岸，江南清剿与长江封锁集群总指挥王瓒绪麾下第29集团军以两个军6个主力师，18个团共五万余人，配合吴奇伟江防总指挥部28艘各型炮艇，水陆并进清剿鄂南沿江日军据点，分三路依次收复三座重镇。
1月22日光复长江东部重镇黄冈，击溃日军第68师团独立步兵大队，切断武汉连通九江的沿江陆路；
1月24日光复工业重镇大冶，摧毁日军经营数年、依托矿山修建的大型水泥岸防碉堡群，全歼城内守敌，完整掌控鄂南矿产区域；
1月24日傍晚收复鄂南最后一处大型据点咸宁，城内日军残兵连夜渡江逃往武昌。
江防舰队全天巡航长江干流，击沉日军补给运输船11艘，彻底切断武汉日军水上补给线与水上撤退路线。至1月24日，武汉外围七座县城、北线援军通道、江南全部沿江据点、整条长江航道全部肃清，7万日军残兵彻底被困汉口、汉阳、武昌三座孤城。
外围屏障全数丢失，日军第34军司令官佐野忠义走投无路，决定动用囤积已久的化学武器，企图依靠毒气撕开国军包围圈缺口，等待虚无缥缈的援军。
1月26日凌晨2时，日军第6师团第4步兵
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