于6月9日令刚到达桃江镇附近的第24集团军加入战斗。因日军已迫抵资水，益阳危急，第九战区令第24集团军速向益阳、宁乡前进。
6月10日，日军开始围攻益阳，王耀武令第100军驰援。第100军于12日拂晓进抵益阳附近，但此时益阳守军第77师已因伤亡过众于11日夜突围撤走。第100军的第19师并不知守军已撤，于12日拂晓向益阳外围日军进攻。经激战后，日军主力转向宁乡进攻，第19师于14日收复益阳，将城防再交第77师，第19师尾随日军，南下宁乡。
日军第40师团由益阳进攻宁乡时，遭到守军第73、第79军的坚强抗击。第九战区为策应宁乡之战，令第99军转移至宁乡东南的金马桥附近作为机动部队，准备适时侧击进攻宁乡的日军。
守备宁乡的部队是配属第73军的第58师。日军突破外围阵地后猛攻宁乡城于6月15日晨突入城内。两军展开激烈巷战。经反复肉搏，迄18日，守军仅余200余人，仍据守核心阵地。
19日凌晨，日军第40师团转向湘乡进攻，由益阳尾追日军的第19师进入城中，与58师残部会合。东路日军于6月8日接到军的命令后稍事整顿，于10日开始向浏阳实施夹