淞沪会战、南京会战蒋介石的中央嫡系部队损失惨重，他吸取了教训，将一些重要的嫡系部队撤到了湖南山区，以防止被日军机械化部队合围包抄。湖南这一带集结着最大的一群中央军精锐：第4军、第10军、第26军、第37军、第79军和战区炮兵等黄埔嫡系人马，还有军事委员会直辖的精锐中的精锐第74军和第5军两大王牌。即便是二流部队川军杨森集团军、滇军精锐第58军等，也是有相当战斗力的，摆放在湘桂交界处。

湖南山区多，植被茂盛，利于部队隐藏，不利于机械化的日军部队，这种天然独特优势的地区，还打防守战就太不像话了，因此蒋介石调来了老虎仔薛岳全盘指挥，就因为薛岳随孙中山参加了北伐战争，革命军很多都败退了，唯有薛岳的军队勇敢奋战，在北伐战争中屡立奇功。而且薛岳的资格也是镇得住黄埔生的，孙中山有三个警卫营营长，一营长张发奎，三营长名将叶挺，二营长就是薛岳。薛岳在国民党内资历还是很高的，派他坐会镇9战区合情合理。薛岳是极少数富于主动攻击精神的将领敢打敢拼，不负众望，一上阵就来个万家岭大捷，力斩日寇近万人，打出了中国军人的威名。

薛岳嗜好烟酒，脾气暴躁。并不为同僚喜欢，但他有个优点，就是喜欢寻找人才使用人才。这就为他的排兵布阵打下了坚实的基础。比如李玉堂，虽然是黄埔一期生，但对红军作战时，几乎是屡战屡败，甚至还被老蒋免职过，没什么名气。但李玉堂好钻研，学习军队里常打胜仗的人，他盯上了黄百韬，黄百韬陆大一期生，不仅打仗厉害，学习也很好，他以陆大第一名成绩毕业，并且因为一篇军事论文而被何应钦选派成三战区参谋长，这篇文章的价值，不亚于毛泽东的18字游击方针，李玉堂如饥似渴地学习，不断细心观察进步很大。仿佛换了个人，抗战时已经升任第八军军长，对日作战以来，败仗很少，薛岳眼光是很毒的，很快就将他选拔上位。为了增强实力，薛岳将八军编入十军，由李玉堂指挥，称为泰山军，因为山东人比较多的原由。番号还是十军。

总打胜仗的人都有共同点的，薛岳用人才，李玉堂更是用人才，他学习黄百韬可是吃透其精髓，黄百韬最后战败时，手下五个军长，那个个是悍将，个个亡命徒。李玉堂的手下，不用说也得找厉害的，大家都熟知的方先觉就是其手下的预备师师长。有黄埔第一猛将之称，后来的衡阳保卫战，方先觉抵挡6倍的日军达42天之久，并予以大量杀伤，就足以证明李玉堂的眼光。第十军在最初组建的时候，下属三个师预10师、第3师、109师，实际第3师才是第十军中最精锐的组成部分，但由于方先觉的崛起，最终第三师被边缘化，预10师成了主力。

随着日军大军南下，国民党军节节败退，快要打到湖南了，薛岳也没闲着，早早提前了二个月发布了9战区动员令。征调民工、部队炸桥断路，放水淹水，到处泥泞不堪，并修筑大量工事，储备粮弹。将湖湘之地变得更加湖泽。日军不仅找不到路，还找不到食物。薛岳同时训令各部：长沙会战，关系国家存亡，国际局势之巨。此会战职有必死决心，必胜信念。此电后来成为一份有名的抗日电文。日军两个师团集中步兵气势汹汹杀来，湘北大地横亘着新墙河、汨罗江、浏阳河和捞刀河四条水系，每一条水系都是天然障碍，极大影响了日军快速推进的速度。打上一阵就得架桥或者涉水，也就给中国军队从容应战赢得了时间。而在湘北战场的两侧则是山地，便于阻击部队转进和隐蔽，这都是良好的自然条件，这对薛岳的天炉战法太重要了。正面部队往斜侧后方山地撤退，二侧部队先退后进对敌人形成一个“包饺子”之势。两面夹击，并且在败退的过程中不断破坏障碍物和交通工具，最后命令陈诚部封住后路，也就是炉口，断绝敌人的突围梦想。这样一来四面八方的合围就形成一个“熔炉”，经过苦战，冈村宁次看到这样不利的局面，下令军队迅速撤退，薛岳则下令乘胜追击，最终歼灭敌军三万余人。

日军惨败后，一直怀恨在心。新的日军总司令阿南惟几上任后，首要目标就是除掉薛岳。随后集结日军所有精兵发动正面攻击，直捣薛岳司令部。薛岳则是照葫芦画瓢，略作调整尽量减少正面作战，指派了不少游击部队参与声东击西，把日军引入到不同的地方。给日军造成胜利的假象，就在日军以为胜利时，薛岳命令隐藏在山区的部队对日军进行全面猛攻。战况之惨烈，一个幸存日本士兵日记写到：“我们向这峡谷进军，后来才知道，周围的山中有数万敌军在等待我们。当我们发现敌军来袭时，我听到令人恐怖的迫击炮声越过我的头，在前面的地方爆炸了。我们的中队就躲在水沟跟敌军对峙。然而由于四周的山中都是敌人，子弹从四面八方飞过来。大部的人都受伤，也有些因为饥饿和疲惫而倒下来。一连几天都没吃东西，只能从漂浮着同伴尸体的水沟里舀脏水喝，活着的人也都快变成了鬼。”随着部队的大量伤亡，阿南惟几命令军队撤退，二次侵占长沙再次以失败告终。

1941年12月，日军在新墙河上游地区发起进攻，并扬言要在2周打下长沙，第三次长沙会战打响。日军各部得令后，陆续渡过捞刀河，从东、南、北三面包围长沙。日军进攻长沙时，发起了一轮又一轮猛烈的冲锋。中国军队第190师师长朱岳、第三师师长周庆祥和预备第十师师长方先觉等亲往一线督战，打退了敌人的多次进攻。薛岳将长官部指挥所搬上岳麓山，就近指挥和督促各部作战。薛岳给守长沙的李玉堂第十军下了道死命令：命令你军固守长沙，务求成功，严令部队作战，不得退缩，擅自后退者杀无赦，重伤兵亦不得后撤。长沙城的守卫战进入了最艰苦的阶段，泰山军全体官兵果然是好样的。可以说没有泰山军苦战，就没有天炉战法的成功。这次长沙成了炉门的作用，在薛岳的全面反攻下，日军望风而逃，国军取得了空前成功，缴获一大批枪支弹药和物资。第三次长沙会战，日军伤亡5.6万余人，俘虏日军官兵136人，中国军队伤亡2.8万余人，这是珍珠港事变以来，盟国在亚洲战区中唯一的胜利。三次长沙会战，薛岳所指挥的部队共歼灭日军11.75万人，尽管1944年的长衡会战中失利，长沙和衡阳相继失守，但仍给日军造成了伤亡2.2万人的惨重代价。

作为歼灭日本人最多的国军将军，薛岳将军对蒋介石的评价是“宁用奴才，不用人才“。晚年回想起三战长沙，薛岳就不禁唱一段戏曲”遥想公谨当年，小乔初嫁了，雄姿英发”。