1941年12月8日日本发起太平洋战争后，日军中国派遣军驻广州军进攻香港，日军驻武汉的集团军决定再次发动对长江以南中国军队的进攻，从而牵制中国军队用兵广东方向，阻止中国军队援助英军保卫香港。为此，武汉日军再次进攻长沙。1941年12月23日，日军强渡新墙河，会战开始。 

　　这次会战，中国军队一改被动局面，取得战役胜利。中国在前两次长沙会战的基础上进一步总结经验，展开防御作战。第9战区一线兵团依托各阵地逐次抵抗，给日军相当的损耗和迟滞。待敌深入长沙预定决战地区，中国长沙守军顽强坚守核心阵地，连续挫败日军进攻。同时，第二线反击兵团周密协同，对日军进行合围。日军屡攻长沙不下，周围中国军队又不断压缩包围圈。日军弹药将尽而补给线已被切断，只能空投补给。日军见势不妙开始退却。我军合围部队立即转为向敌阻击、截击、尾击作战，穷追不舍，在多处予敌重大打击，扩大战果，敌狼狈逃串，至1942年1月15日，日军退过新墙河，恢复战前态势。中国军队掌握了战役主动权，获得长沙数次会战以来首次全面胜利。 

　　第三次长沙会战大捷，重创日军，共毙伤日军5万余人，俘虏139人，日军自承“动摇了一部官兵的必胜信念”。在太平洋战争爆发之初美英等国军队于太平洋接连失利形势下，引起较为强烈的国际反响。英、美等国政府和舆论给予积极赞扬和评价。