由于战略战术运用的成功，我军将士的浴血拼搏，第二次长沙保卫战获胜，捷报传遍中外。杨森被授予陆军上将军衔。
[page]
1941年12月8日，日军偷袭珍珠港，发动了太平洋战争。特命驻武汉第11军司令阿南中将发动一次果敢的进攻，以牵制中国军队。第三次长沙会战由此拉开序幕。战斗打响时，杨森的27集团军首当其冲。
战斗开始前几天，杨森侦察得知日寇在岳阳、城陵矶一带的部队有6师团(驻湖北蒲坼)和新的34师团番号，且调动频繁，估计将有大战。杨森将侦察情况报告了蒋介石及各总部，使各军对日寇将发动进攻有准备。
战事开始，守卫第一线的134师401团防线被突破，杨森27集团军总司令部下令20军部队在新墙河以南汨罗江以北地区，沿公路、铁路附近山区占领阵地，构筑工事，坚持阻击敌人七天的任务，以掩护战区主力部队在长沙附近的部署。这时133师在粤汉路附近的黄沙街、龙凤桥、下高桥等地占领阵地。接着，133师在铁路附近与敌人大部队遭遇，顽强阻击，激战了三天三夜，双方伤亡均重133师397团团长陈亲民、398团团长徐昭鉴负伤，398团营长王超奎、三连连长王化南阵亡。134师在旨泉岭、影珠山、古华山等地对沿公路南犯之敌予以侧击，堵袭攻后续部队及后勤补给，使日寇在汨罗江以南捞刀河以北地区遭受惨重损失，始终未能攻下长沙，又一次被迫撤退。在撤退途中，杨森下令20军、58军各部跟踪追击，敌人粮弹无继，飞机又无法空投，且后面追兵又紧紧尾随，敌人竟然施其无赖，放火烧毁民房，乘黑夜借火光从烟雾中撤退。杨森在山上观察到敌人要撤，当即令397团、399团又分别从大路、小路、追击堵袭。追击部队在修水桃树港攻占了日军的兵站和医院。撤至汨罗江畔的大部日寇正企图搭浮桥争抢渡河，397团赶到，利用迫击炮大量杀伤渡河中的日寇。敌人出动飞机掩护，399团五连连长熊德全中弹阵亡。在两天一夜的激战中，敌人尸横遍野，杨森令湘阴、平江、长乐等三县出动民工，挖了几个大坑，来掩埋敌人的尸体。同时还俘获了大量辎重车辆战马和作战物资。
