对于第一o六师团来讲，此时已经没有后续部队可调，眼看着从四面八方合围而来的中国军队，松浦淳六郎已经无能为力了。兵力充沛的薛岳终于在争取外线上占据了上风，万家岭战局的有利态势开始朝着中国军队倾斜。薛岳明确地意识到，打一场歼灭战的时机已经出现：只要在外围坚决阻击，同时调动部队对日军第一o六师团实施坚决突击，完全有可能把孤军深入的这个日军师团吃掉。---在中日战争开战以来，中国军队尚没有吃掉日军一个师团的先例，薛岳要在中国赣北山区里创造出这一奇迹。
十月六日十三时，薛岳制订出围歼日军第一o六师团的作战部署：李汉魂部坚守现有阵地阻击日军，并向当面日军发起佯攻，相机向左侧背转移攻势；第十八军副军长陈沛指挥第六十师、预备第六师和第一四二师七二五团，竭力迟滞永武路（永修至武宁）上的日军，掩护战场的侧背；炮兵一营加强一个连开设阵地，以火力压制日军炮兵，协同部队向万家岭实施攻击。在万家岭地区围歼日军第一o六师团的第六十六军、第四军、第七十四军统归第九集团军总司令吴奇伟指挥，向石堡山、万家岭、箭炉苏、长岭、雷鸣鼓刘一带实施包围攻击，攻击开始时间和详细部署由吴奇伟确定。
两个小时后，吴奇伟下达攻击命令：总攻时间为七日下午四时；第六十六军从北，第七十四军从南，第九十师从东，第九十一师从西，对日军第一o六师团实施四面围攻。攻击作战开始后，南面的第七十四军尽管遭到日军战机的猛烈轰炸，但其第五十一师还是发动了攻击，数次猛攻后占领长岭和张古山制高点。北面的第六十六军则攻占了石堡山和老虎尖，并与第四军配合。攻占了狮子岩的西北高地。
此时的日军第一o六师团粮弹两缺，已经显现出被全歼的危险。冈村宁次立即命令组织救援部队，把第一o六师团从中国军队的包围圈里解救出来。日军的救援部队，一路沿瑞昌至箬溪的大道向南急进，企图从正面增援第一O六师团；另一路从箬溪出发向北推进，企图从背后攻击围困第一o六师团的中国军队。薛岳不得不从包围作战的部队中抽调出新编第十三师、新编第十五师、第六十师、第九十一师以及预备第六师等部队迅速南下阻击救援的各路日军。
九日，中国军队艰难地压缩着包围圈。下午，薛岳命令各部队选拔精壮士兵二百至五百人组成敢死队。十八时，敢死队准备完毕，炮兵开始炮火准备，十九时敢死队开始突击。中国军队的数支敢死队向日军坚守的各个阵地拼死猛冲，肉搏的呐喊声响彻夜空。中国军队各部队主力随后跟进，前赴后继，奋勇冲杀。天亮之后，日军第一O六师团在万家岭周边的防御体系完全被打乱，工事被摧毁，阵地上到处是日军的尸体和伤兵。
第六十六军官兵冲上万家岭和田步苏阵地，日军残敌向北溃逃，遭到北面石堡山阵地上中国守军的阻击，残敌又逃向西面的雷鸣鼓刘村。---这股日军在来回逃命的山路上留下了三百多具尸体。十日下午，企图突围的日军向张古山方向突击，张古山与长岭之间的狭窄隘路曾被日军突进了几百米，但最终还是被中国军队堵了回去。
救援的日军在第一o六师团的不断呼救下急切地向前突击，但阻击他们的中国军队死战不退。十日傍晚，为了迅速歼灭第一o六师团主力，薛岳再次命令部队发起攻击，要求各部队不顾牺牲完成任务。当晚，第六十六军和第一四二师等部队又向前推进了几个山头，日军第一o六师团残部已被压缩在了仅五平方公里的狭小区域内。
就中国军队而言，部队大量聚集，后勤供应严重不足，弹药和粮食都发生了短缺，伤员在狭窄的山路上呻吟，而还战斗着的官兵在山腰上与日军肉搏。日军战机鉴于中国军队没有对空武器，疯狂地低飞扫射，往往中国军队的防空监视哨哨声还没有吹响，炸弹便雨点般地落了下来，中国军队的军师一级指挥部，几乎无一例外地遭到了轰炸。日军的火力猛烈，第一o六师团尽管伤亡惨重，但他们能够得到数量可观的、持续不断的空投补给，因此弹药相对充足。由于第一o六师团的士兵没有军官督战便不能打仗，因此，冈村宁次在向他们空投粮食和弹药的同时，竟然还给他们投下了二百多名连级干部。
日军的救援部队拼命地向第一o六师团靠拢。尽管薛岳不断地抽调部队加强阻敌兵力，但阻击部队因伤亡极大被迫节节后退。十二日，中国军队继续向包围圈内的残敌发动围攻，日军第一o六师团残部已经被压缩在仅有的几个山村里，在昼夜不断的攻击和反攻击中双方似乎都陷入了混乱。十三日，外围救援的日军已经接近，无论是围攻还是阻击的中国军队都伤亡过大，薛岳遂下令撤出战场。万家岭一战，日军第一o六师团被歼达三千多人。薛岳的第一兵团于江西北部的作战，遏制了日军向南急进的凶猛攻势，为武汉会战争取了宝贵的时间。
但是，就在万家岭战斗结束的十月十三日，在保卫武汉的最北部前线，虽然中国守军付出了战死一万三千名官兵的代价，平汉路上的重要城市信阳还是失守了，平汉铁路线随即被日军切断。信阳的失守和中国第五战区部队的撤退，引发了中国方面保卫武汉整体防线的连锁性溃退：沿长江北岸推进的日军第六师团再次发动攻势，几乎没有遇到抵抗便占领了浠水。接着，日军第三十六旅团组成机械化追击部队，二十四日占领武汉以北的黄陂。
位于田家镇附近的日军第一一六师团第一一九旅团十七日在第六师团的左翼向西进攻，二十一日占领兰溪，二十四日占领武汉以北的黄陂。位于田家镇附近的日军第一一六师团第一一九旅团十七日在第六师团的左翼向西进攻，二十一日占领兰溪，二十四日推进到距武汉仅三十多公里的阳罗附近。
沿长江南岸推进的波田支队击退中国守军第三十九军的阻击，二十一日占领大冶，二十二日占领鄂城，二十四日推进到距武昌仅三十多公里的葛店。位于波田支队南侧的第九师团，突破中国守军第五十三军的防线，十七日占领三溪口，二十四日推进到武汉南部的贺胜桥以东地区。位于第九师团南侧的第二十七师团向北迂回，与第九师团并列西进，二十四日推进到贺胜桥南侧的咸宁地区。至一九三八年十月二十四日，除了几乎被中国军队全歼的第一o六师团和损失巨大的第一o一师团在九江地区留守整补外，日军华中派遣军各路主力师团全部推进到了武汉周边地带，已从北、东、南三面对武汉形成包围态势。
一九三八年八月三日，武汉卫戍总部政治部发表《告武汉同胞书》： 我们认为许多非武装而无力参加抗战的同胞们麇集在武汉一隅，遭受这样无谓的牺牲，是毫无必要的损失，因此我们希望老弱妇孺的同胞们赶快疏散到后方去、乡村去，到比较安全的地方去！ 现在我们主要的交通工具，如汽车、火车、轮船等，目前感到缺乏的时候，我们为着大家的安全，希望能尽快和尽量地利用马车、人力车、民船，或者徒步，自动地离开武汉，疏散到安宁的后方去，安宁的乡村去……
在武汉周边，那些被政府“诚意地在祝祷着你们旅途的安全”的市民百姓，阖家老小拥挤在大路、小路和田埂、荒野之上，慌不择路的他们并不知道往哪里走才能有安全的旅途。“故人西辞黄鹤楼，烟花三月下扬州。”矗立在武汉长江岸边的名楼之上，今夕黄鹤是否还在？中国的对日战争走到了一个历史的关口。