结果第106师团的行动被中国军队察觉，在德安万家岭地区遭到合围。中国军队在围歼106师团作战中，围绕制高点张古山，展开了多次激烈争夺，最后是74军51师305团团长张灵甫建议仿效《三国演义》中邓艾偷渡阴平攻蜀的战例，并亲自率领突击队从张古山南面的陡峰攀藤附葛而上，一举得手，张灵甫也因此一战成名。虽然此战106师团侥幸逃脱了全军覆没的下场，但也遭到重创，仅仅被击毙的官兵就在3000人以上，这一战也是赣北系列战斗中歼敌最多的一役，史称"万家岭大捷"。也因为这一战役，日军在江西一线的进攻遭到了严重挫败，赣北要地德安直到武汉失守后才被日军占领，可以说在这一地区的中国军队是很好地完成了阻止日军的任务。
在长江北岸，战斗从安徽桐城、潜山开始，中国军队利用沿途有利地形，逐次展开顽强阻击，黄梅、广济、田家镇无一不是经过惨烈的鏖战，其间在日军侧后活动的李品仙兵团还曾一度收复太湖、潜山，切断了日军第6师团的后路，虽然未能歼灭这支在南京犯下累累罪行的禽兽之师，但还是给予第6师团以沉重打击。日军在田家镇久攻不克，最后还是用出了迂回夹击的战术才突破田家镇防线。
在大别山地区的作战中，最激烈的要数36师坚守富金山了。36师是战前少数几个完成了德械装备和训练的德式师之一，尽管在淞沪、南京等一系列苦战中已经损失很大，但毕竟王牌部队的老底子还在，顽强抗击了日军在飞机重炮掩护下连续几天的猛攻，完成了预定任务，而36师也从近万人最后只乘下了800人，伤亡几乎达到了90%！日军直到10月下旬才突破了小界岭防线，穿过了大别山，但此时中国军队已经放弃武汉了。
