在曹寧他們回到了上海后，井上五郎身上的膠卷，被吉川貞佐親自送到了駐華日軍司令部。
為此，日軍召開了軍事會議，對**的軍事計劃進行分析。
在這個會上，有日軍高層懷疑這個情報的真實可靠性。
也就在這時，李杰的老婆被接到了上海。
她身上所攜帶的一個膠卷，送到了日軍軍事會議上。
當場投影了兩個膠卷的內容。
然而，兩個膠卷的內容是一摸一樣。
這就證實了吉川提供的情報完全是真實的。
兩個膠卷相互印證后，這讓日軍高層放下心來。
于是，駐華日軍司令部，下達了作戰命令。命令日軍11軍正式對中國長沙城發起進攻。
1939年9月1日，日軍11軍司令岡村寧次制定作戰方針。
據情報，修水河當面中**為25個師。
日軍為了打擊中**隊繼續抗戰的意志，決定在9月中旬以后，開始奇襲攻擊，以期在最短期間內，捕捉第九戰區主力部隊，將其殲滅于湘贛北部平江及修水周圍地區。
為此，日軍第11軍集中第6、第33、第101、第106師團及3個旅團（包括海軍、航空兵各一部）約10萬兵力，在司令官岡村寧次指揮下，采取奔襲攻擊的方針，進攻長沙。
9月13日，日軍秘密部署完成。
日軍第11軍的戰斗指揮所進駐咸寧，岡村親臨指揮作戰。正式下達作戰命令。
主要內容是：為隱蔽主攻方向，迷惑、牽制中**隊，第106師團于9月15日先開始進攻，由奉新以西突破守軍第1、第19集團軍陣地，進出至其側后，殲滅守軍于高安西北地區。
第33師團由通城向麥市、渣津突進。打擊當地的中**第27、30集團軍。
11軍主力于9月23日拂曉發起進攻。
其中第6師團由新墻鎮以西向汨水南高地正面突進。
其左翼奈良支隊由楊林街以西向浯口、汨水北岸突進。
其右翼上村支隊于9月23日拂曉在營田登陸，向汨羅江上游平江地區攻擊前進。
這三支部隊協同殲滅該地區中國守軍第15集團軍。整個戰役預計20-30天，10月10日至15日返回原駐地。
而中方的第九戰區也在積極備戰。
按照第二套軍事計劃，薛岳開始調兵遣將，部署兵力。
第1集團軍第58、第60軍守備靖安、奉新以西張家山、麻下、會埠一線陣地；
第9集團軍第32、第49軍守備蓮花山、馬形山以及錦江右岸陣地；
第15集團軍以第52軍主力守備新墻河陣地，第79軍守備南江橋至麥市間陣地，第37軍守備湘陰以北湘江亙汨羅江右岸陣地；
第27集團軍第20軍前出咸寧、崇陽地區，第73軍集結于渣津地區；
第30集團軍第72、第78軍共4個師守備武寧以西蒲田橋、琵琶山一帶陣地；