1941年初世界形勢繼續醞釀著巨大的變化日本乘英、美忙於應付歐洲戰爭之機積極謀求南進與英、美之間的矛盾日益尖銳。美國也希望利用中國抗戰拖住和消耗日本因而加強了對中國的援助。日本強烈感到自己在遠東進行的戰爭實際上是以中、蘇、美、英為對象的因而處理中國問題必須和解決南方問題、北方問題綜合考慮作長期打算。基於這種背景日軍參謀本部制定了《大東亞長期戰爭指導綱要》和《對華長期作戰指導計劃》。這兩個文件在1941年1月16日的大本營會議上獲得批准並在御前會議上得到天皇裕仁的御准。
在《對華長期作戰指導計劃》中日軍大本營提出：「不放鬆現在對中國的壓力在此期間應用一切辦法特別是利用國際形勢的變化力求解決中國事變。」「作戰以維持治安及佔據地區肅正為主要目的不再進行大規模進攻作戰。如果需要可以進行短時間的、以切斷為目的的奇襲作戰但以不擴大佔領區和返回原駐地為原則。」「準備在1941年夏秋時期揮綜合戰力給敵人以重大的壓力力求解決事變。」
與此同時日軍在中國關內部隊的統帥機關中國派遣軍也進行了人事調整。西尾壽造大將卸任回國由曾經擔任6軍教育總監華中派遣軍司令官6軍大臣的畑俊六大將接替職務。
畑俊六在日本6軍裡素有智將的美名191o年以第一名的資格畢業於6軍大學。此後曾多次出任日本駐西方國家的武官可謂見多識廣。但是他在中國的所作所為卻只能用「禽獸不如」「喪盡天良」來形容。
1938年1o月26日時任侵華日軍華中方面軍司令官的畑俊六率部攻佔武漢。日軍佔領武漢後在畑俊六縱容和唆使下到處殺人放火、**擄掠犯下了纍纍罪行。
在武漢街頭日軍肆意用機槍掃射平民**殘殺中國婦女的罪行更是每天都在生。很多日軍憲兵也當街大施淫威。花旗銀行一名外國職員目睹此事後說：「這還是日軍的憲兵憲兵尚且如此其他士兵還能不成為強盜嗎？」
日軍在佔領武漢初期還有計劃地連續在城內放火。漢口和武昌不斷可以看到日軍焚燒民房的大火。搶劫更是常見的事日軍一進漢口便破門而入翻箱倒櫃洗劫財產。為了鼓勵日軍的搶劫行為畑俊六下令開設了「漢口野戰郵局」專門存匯日軍搶劫所得的贓款。該郵局局長對當時東京《朝日新聞》的記者供稱日軍佔領武漢後的一個月內該郵局所存日軍士兵的款項折合日幣已達到6o億日元。由此可見日軍在武漢的劫掠達到何種瘋狂的程度。
畑俊六大將進駐位於南京大方巷前國民政府外交部大樓現日軍中國派遣軍總部以後就根據《對華長期作戰指導計劃》進行了積極的準備在反覆的權衡和推演以後確定在夏秋季節以第11軍為主力實施長沙作戰。
6月阿南惟畿在第11軍的一次幕僚會上明確指出：攻取長沙不成問題高山、大河何所懼應立即進行具體研究。他還對作戰方針、規模等問題做了具體指示。這樣日軍第11軍就開始了以當年夏秋之際動對長沙的進攻作戰為主題的研究。
6月下旬阿南惟畿批准了其幕僚擬訂的旨在進攻長沙的秋季作戰大綱。
7月1o日至12日日軍第11軍對作戰大綱進行了兵棋推演。其作戰計劃概要如下：
一、關於作戰目的：
為摧毀敵抗戰企圖予第9戰區敵軍以深重打擊不以佔領地點和奪取物資為目的。
二、關於作戰名稱：
略稱為「加號作戰」。
在蘇德戰爭爆之前為了解除自己南進的後顧之憂日本採取措施調整對蘇邦交和蘇聯簽訂了《蘇日中立條約》。
蘇德戰爭爆後日本大本營立即決定派軍隊進駐法屬印度支那南部。日本於7月2日的御前會議上決定秘密進行對蘇戰爭準備一旦蘇德戰爭的展對日本有利即使用武力解決北方問題。為此大本營考慮從中國派遣軍抽調5∼8個師團北進其中包括第11軍的第4、第6、第33師團同時還將其第3、第13師團列入抽調計劃。這就不能不影響到正在準備進行長沙作戰的第11軍。7月11日日本大本營又布了對蘇警戒的戰備命令隨即進行了所謂的「關東軍特別大演習」。新任「中國派遣軍」總司令畑俊六和第11軍司令官阿南惟畿強烈反對大本營的這一考慮認為徹底摧毀中國繼續戰鬥的企圖、解決中國問題才是日本的根本國策而這時候突然減少派遣軍的兵力將使重慶的國民政府重新獲得生機。在這種情況下第11軍一面繼續加緊作戰方案的準備工作一面派人赴東京商討長沙作戰的有關事宜。雖然大本營對於到底抽調多少武漢地區的日軍北進未做出最後決定但卻大體上商定：一、只將第4師團調出如能增加1個獨立混成旅團則佔據地區不變動長沙作戰仍可實施。調出駐守安義的第33師團的荒木支隊安義地區需要收縮。
二、調出第4、第6師團如增加1個獨立混成旅團時佔據地區縱不變但不能實行長沙作戰。
三、如再將第3師團也抽出而增加1個獨立混成旅團則根據情況放棄岳陽。
四、長沙作戰計劃由9月1日開始集中輸送9月15日起攻勢。因此當地駐軍8月2o日前如無抽調命令大體上按實施長沙作戰進行處理。
這樣第11軍繼續進行進攻長沙的作戰準備。8月14日第11軍召開了師團長會議公佈了作戰指導要領對各師團的任務做了秘密指示。同時第11軍將有關情況向中國派遣軍總部做了報告。
8月9日日本大本營會議決定放棄對蘇行使武力不從中國派遣軍抽調兵力轉而專門考慮南進方針。中國派遣軍總部根據大本營的指示於8月19日通知第11軍實施長沙作戰並令華北方面軍及第13軍各抽調一部及第3飛行團主力協同作戰。然而當日軍大本營著手制定南方作戰計劃時長沙作戰又成了爭論的焦點。
當時在中國戰場上作為南方作戰的預定兵團除駐在華南的第18、第38師團外另有第4、第33、第21及第5師團；同時駐武漢的日軍作戰飛機也必須在9月調出。因此經過一番激烈的爭吵大本營要求在下列條件下研究長沙作戰問題：一是準備南調的師團不參加長沙作戰；二是協助長沙作戰的空軍部隊約為軍偵察機、戰鬥機各1個中隊第3飛行集團在9月調出；三是華南的兵力不能轉用於華中或華北；四是華中抽出1個汽車聯隊。
8月26日日軍大本營布了決定進行長沙作戰的「大6命第538號」：「中國派遣軍總司令官為完成當前的任務夏秋之際在華中方面可暫時越規定的作戰地區進行作戰。」
9月1日中國派遣軍總部向第11軍傳達了大本營的上述命令。
然而就在大本營布決定進行長沙作戰命令後沒幾天日軍參謀本部的作戰課內中止長沙作戰的意見又開始抬頭。經過爭論後大本營於9月2日對長沙作戰又提出了兩條附加條件：一是明確抽調的兵力在南方展開前不得使之參加長沙作戰；二是長沙作戰要盡快結束。
就這樣幾經反覆日軍大本營在進攻長沙問題上總算有了最後的定論。
阿南惟畿在焦急不安地等待中總算接到了大本營最後的有關長沙作戰的指示。隨後他令參謀人員根據「加號作戰」方案擬定出更為詳細的作戰計劃。
自8月中下旬起日軍第11軍開始向湘北集結作戰兵力。主要部隊及集結位置是：
第3師團：配屬4個山炮大隊8月下旬由湖北應山附近出9月16日前後集結於岳陽東南的小橋圳；
第4師團：配屬山炮、迫擊炮各1個大隊8月下旬由湖北應城、安6地區出9月1o日前後集結於岳陽東南的新開塘附近；
第6師團：配屬2個山炮大隊、1個迫擊炮大隊原在岳陽、崇陽擔任守備9月中旬集結於岳陽以南的草鞋嶺附近；
第4o師團：配屬1個山炮大隊9月上旬由湖北大冶、咸寧地區西移至桃林附近集結；
早淵支隊：以第13師團4個步兵大隊、2個山炮大隊為基幹組成9月15日集結於岳陽以東的冷水鋪附近；
荒木支隊：以第33師團3個步兵大隊、1個山炮大隊為基幹組成9月上旬集結於桃林附近；
平野支隊：以獨立混成第14旅團1個步兵大隊、1個山炮中隊為基幹組成9月中旬由江西瑞昌移至岳陽城陵磯附近集結；
江籐支隊：以獨立混成第14旅團1個步兵大隊為基幹組成9月中旬由江西瑞昌移至臨湘附近集結；
戰車第13聯隊：配屬2個輕裝甲車中隊9月中旬由武漢向岳陽集結；
野戰重炮兵第14聯隊9月中旬由武漢向岳陽附近集結；
第11軍工兵隊：以3個獨立工兵聯隊、8個架橋材料中隊為基幹組成9月上中旬由武漢向岳陽、臨湘地區集結。
9月15日第11軍在岳陽設立司令部戰鬥指揮所並召集各部隊參謀長會議檢查動攻勢的準備情況。該軍9月上旬最後確定的作戰計劃要點是：
一、作戰目的：摧毀中國軍隊的抗戰企圖給西部第九戰區軍隊一大打擊。
二、作戰方針：軍決定9月18日開始攻勢擊敗新牆河、汨水之間的中國軍隊；接著準備自長樂街附近進入汨水下游一線動進攻攻擊該河左岸之中國第4軍及第99軍。在新市—栗橋（新市南約25公里）公路一線突破敵人陣地以軍的主力將敵包圍在該公路以西湘江一帶殲滅之；另以一部（第6、第4o師團）擊敗蒲塘（平江正西偏南約1o公里）方面山地內之敵。大致於1o月上旬結束作戰後反轉集結兵力於岳陽附近。
攻擊汨水左岸地區中國軍隊的開始時間預定在9月23日9日底前達到作戰目的。
第11軍在集中後期以一部兵力協同海軍向洞庭湖西岸的常德佯攻。
為牽制中國第九戰區軍隊第11軍令警備在贛北方面的兵團適時動攻擊使在贛北地區的第九戰區部隊不能回援湘北。
從阿南惟畿的上述部署可以看出此次作戰他吸收了第一次長沙會戰時日軍分散使用兵力的教訓不再是從贛北、鄂南、湘北三個方向進攻長沙而是將所有的兵力全部集中在湘北形成湘北方面的絕對優勢。阿南惟畿這一部署充分說明他是鐵了心要吃掉第9戰區的主力部隊。
日軍在進行緊密的作戰準備鎮守湘北地區的第九戰區也沒有虛度光陰。雖然自從民國28年下半年日軍向長沙動的進攻遭受挫敗以後日軍在中國關內地區的唯一機動作戰集團第11軍將近兩年都沒有再嘗試向第九戰區的控制區動大規模進攻。第九戰區繼續在橫跨湘、鄂、贛三省的長江以南地區與日軍第11軍形成寬正面對峙。但是由於日軍控制了湖南的北面門戶岳陽隨時可能在調集兵力以後向長沙起進攻所以第九戰區一直沒有放鬆對日軍的戒備。
194o年7月軍事委員會重設第六戰區後第九戰區向西、向北與第六、第五戰區的分界是石門橋（常德南約15公里）、連山湖南岸、大通湖北岸、洞庭湖北岸沿長江至武漢下游迄九江之線；向東與第三戰區的分界為撫河、鄱陽湖口之線。這幾個戰區共同構成對武漢日軍第11軍的包圍態勢正處於日軍所謂「作戰地區」的當面故作戰行動較為頻繁。
第九戰區根據本戰區地形和日軍部署並總結第一次長沙會戰、上高會戰等作戰經驗判斷日軍的進攻方向：在贛北方面一是由德安、安義指向武寧、修水、銅鼓一是指向高安、上高、萬載或指向新淦、吉安；在鄂南方面可能由崇陽、通山、通城向南指向平江、瀏陽；在湘北方面則由沿粵漢鐵路兩側地區向南直趨長沙。以上各方向中湘北當為主要方向其他則為策應方向或牽制方向。據此第九戰區乃將主力部署於湘北方面並利用橫亙於此方向縱深內的新牆河、汨羅江（汨水）、撈刀河、瀏陽河等構築多層陣地加強防禦的韌性將機動部隊控制於東側幕阜山、連雲山山地以便側擊進攻日軍。1941年3月17日第九戰區制定了反擊作戰計劃。
其方針是：在贛北、鄂南方面對非主攻方面之敵力求將其夾擊於崇仁、新淦以北宜春、萬載、銅鼓、修水以東及修水、長壽街、梅仙以北地區予以各個擊破；在湘北方面「敵如以主力由楊林街、長樂街、福臨鋪道及粵漢鐵路兩側地區向長沙進犯時則誘敵於汨羅江以南、撈刀河兩岸地區反擊而殲滅之」。其指導要領主要是應用誘敵深入、反擊殲敵的戰法。
第九戰區的部署主要意圖是在日軍向長沙進犯時讓開大路佔領日軍進軍道路兩側等待日軍遭到堅強抵抗久攻不下的時候處於日軍側翼位置的中國軍隊則伺機殺出對日軍動側翼進攻切斷日軍的後勤供應線尋找機會圍殲日軍之一部。
這個時候第九戰區所轄正規部隊為3個集團軍11個軍3o個師另有若干游擊縱隊。其部署為：
第99軍（戰區直轄）：擔任漢壽、沅江、青山一帶洞庭湖湖防及湘陰、營田、歸義間湘江、汨羅江守備。
第27集團軍總司令部位於平江。其所屬：
第4軍：擔任磊石山、鹿角、至公田間新牆河南岸守備並以一部佔領新牆河以北筻口、大雲山前進陣地；
第58軍：擔任黃岸市、九嶺、北港、賽公橋一線守備；
第2o軍：擔任通城、鐵柱港、斗米山、楊芳林各線守備。
第3o集團軍總司令部位於修水。其所屬：
第78軍：擔任觀音閣、潭埠之線守備；
第72軍：以一部守備東坑嶺、留咀橋之線主力集結於三都南北地區。
第19集團軍總司令部位於南昌。其所屬：
新編第3軍：擔任靖安、奉新一線守備；
第74軍：集結於南昌地區整訓；
預備第5師：擔任吳城一線守備；
江西保安縱隊：擔任錦江南岸守備。
第37軍（戰區直轄）：集結於長樂街、甕江、福臨鋪間地區整訓。
第26軍（軍事委員會直轄）：集結於金井、瀏陽、永安市一線整訓；
第1o軍（軍事委員會直轄）：集結於衡山地區整訓。
新編2o軍（軍事委員會直轄）：集結於湘潭、株洲一線整訓。
湘鄂贛邊區挺進軍（轄7個縱隊）：主力部署於咸寧、瑞昌間地區擔任游擊。
第九戰區司令長官部位於長沙。
9月11日武漢日軍第11軍司令部。
親臨武漢監督會戰準備的畑俊六大將在軍司令官阿南將軍宣讀了大本營的命令以後站了起來用他的一雙三角眼睛掃視了一圈在座的第11軍各部高級軍官然後聲嘶力竭的喊道：「天皇陛下對我軍的作戰給予了莫大的希望期待諸君能夠揚帝國軍隊的優秀傳統不畏困難奮勇攻擊一舉殲滅支那第九戰區部隊的主力為天皇陛下的偉業為建立大東亞共榮圈奮鬥！」
「天皇陛下萬歲！大東亞聖戰萬歲！」在畑俊六大將的鼓動下一個個日軍高級軍官都站了起來向著東京的方向高聲的喊叫。
9月15日阿南惟畿在岳陽前線指揮所召開了各師團參謀長及作戰主任參謀會議對整個作戰的指導方案進行了詳細說明以貫徹其作戰意圖同時也為其部屬打氣。
所有工作佈置完畢後阿南惟畿不禁長長地出了一口氣。面對整裝待的軍隊阿南惟畿躊躇滿志他甚至企盼戰鬥能夠早一日打響以便早一日收到日軍攻佔長沙的捷報。