日本中國派遣軍在1945年1月下旬確定發(fā)起對芷江的進攻時，戰(zhàn)略目標在摧毀中美空軍基地，并準備下一步對四川的進攻。但4月1日美軍在沖繩島登陸后，日本大本營命令駐湘桂鐵路沿線的第十一軍往華北集結，這樣在華日軍對四川的進攻已完全不可能。但日軍仍欲進攻芷江摧毀中美空軍基地，于是發(fā)起了對中國軍隊的最后一次攻勢——湘西會戰(zhàn)^[1]。擔任這次進攻任務的是駐扎在湖南的日軍第二十軍。第二十軍轄五個師團，由于豫湘桂戰(zhàn)役后日軍戰(zhàn)線拉長，防區(qū)擴大，先期投入攻勢作戰(zhàn)的主要是第一一六師團和兩個支隊(共有兩個聯(lián)隊又三個大隊)。
防守湖南西部地區(qū)的是編入中國陸軍總部的第四方面軍及第三方面軍。中國軍隊在3月即發(fā)現(xiàn)日軍調動跡象，判斷日軍“有抽集三個師團以上兵力，分路會犯我芷江要地，以排除其大陸交通線及空中威脅之企圖”^[2]。4月14日，日軍發(fā)動進攻前夕，中國陸軍總司令何應欽根據(jù)蔣介石的部署擬定作戰(zhàn)計劃，決定以第四方面軍主力于武岡、新化附近一線與敵決戰(zhàn)，第三方面軍阻擊黔桂路及桂穗路之敵，策應第三方面軍，并以新六軍為總預備隊置于芷江^[3]。
4月15日，日軍第一一六師團由邵陽方面分幾路全面西犯。日軍中央縱隊從邵陽向小塘攻擊前進，未遇激烈抵抗于18日占領巖口，22日進抵山門時遇中國守軍頑強抵抗，成僵持局面，隨后中央縱隊一部繼續(xù)西進，至雪峰山東麓半江峰地區(qū)遭中國軍隊抗擊。日軍右縱隊由邵陽西北突進，與中國軍隊激戰(zhàn)三晝夜，占領隆回司，4月下旬進至大黃沙、放洞附近遇中國軍隊有力阻擊。日軍左縱隊西犯后于18日占領桃花坪，隨后在洞口遭中國軍隊頑強抵抗，進攻受挫。中、美空軍在日軍開始進攻后，也從4月23日起，對日軍地面部隊進行打擊，致使日軍傷亡增大，白晝活動受到極大限制。
在日軍第一一六師團由邵陽大舉西犯的同時，其關根支隊和重廣支隊也分別從南、北兩翼開始攻勢。關根支隊由東安向新寧發(fā)起進攻，17日攻占新寧。隨后日軍分兵兩路向武岡和武陽推進。中國軍隊沿途阻擊，與敵展開激戰(zhàn)，日軍進攻受阻。重廣支隊于4月15日西渡資水進犯，中國軍隊在新化以南進行阻擊，予敵以重大殺傷。
4月下旬，當日軍進攻受阻，中日雙方處于相持狀態(tài)下，中國軍隊開始部署反攻。4月26日，何應欽下令第九十四軍歸第二十七集團軍指揮，向日軍進攻南翼武岡地區(qū)進擊，參加決戰(zhàn)^[4]。5月1日，第九十四軍攻克武陽，日軍殘部紛紛后逃，南翼被中國軍隊突破。北翼重廣支隊在中國軍隊攻擊之下，也于5月上旬后撤。日軍南、北兩翼均已敗退。日軍中路第一一六師團雖仍向當面中國軍隊陣地猛攻，但在守軍堅強抵抗下毫無進展。
5月4日，何應欽下達攻擊命令，目標為“擊滅進犯之敵，恢復我資水西岸之原陣地，并相機攻略寶慶(邵陽)”,要求“各部隊應密切協(xié)同，全軍一齊猛烈進攻，如敵動搖，應不分晝夜，與敵保持接觸。并應以鉆隙、迂回、超越、追擊諸法，分別截斷包圍退卻之敵而殲滅之”^[5]。幾乎與此同時，日軍在久攻受阻并獲悉美式裝備的新六軍已空運至芷江后，開始改變原定以芷江為目標的進攻計劃。5月4日，第二十軍給第一一六師團下達命令，決定避免與中國軍隊決戰(zhàn)，應適時脫離戰(zhàn)線，向山門、洞口一帶后轉。5月9日，中國派遣軍也下達了終止芷江作戰(zhàn)適時回到原來態(tài)勢的命令^[6]。
中國軍隊各部根據(jù)攻擊命令，分別調整部署，轉入攻勢位置。南、北兩翼則繼續(xù)已開始之進攻。5月9日，中國軍隊開始全線反攻?！蚌畷r湘西戰(zhàn)場殺聲震天，爆聲四起，硝煙蔽空，我陸軍健兒，個個英勇爭先，敵軍為之膽寒，被迫步步退縮”^[7]。在中國軍隊奮勇攻擊之下，日軍各部被分隔切斷，陷入困境。日軍戰(zhàn)史記載，被圍攻的日軍“陷入苦戰(zhàn)。部隊因缺乏彈藥，只好進行白刃戰(zhàn)，糧食也已吃完，只能以雜草和水充饑。連日激戰(zhàn)，損失極大，戰(zhàn)力顯著減退”^[8]。5月12日后，日軍后續(xù)部隊第四十七師團投入戰(zhàn)場，但未能改變整個戰(zhàn)役已有態(tài)勢。日軍在中國軍隊猛烈進攻下，節(jié)節(jié)敗退。中國軍隊乘勝收復失地。至6月7日會戰(zhàn)結束，日軍退至原防線，雙方恢復戰(zhàn)前態(tài)勢。據(jù)中國第四方面軍統(tǒng)計，整個戰(zhàn)役，斃傷日本軍隊近3萬人，己方傷亡1.8萬余人^[9]。
日軍發(fā)動對湘西的進攻，旨在打擊芷江空軍基地，但在中國軍隊的堅強抵抗下攻勢受挫，隨后又在中國軍隊的反攻下狼狽潰逃。侵華日軍對正面戰(zhàn)場的最后一次攻勢以失敗告終，也宣告日軍在中國戰(zhàn)場上已處于強弩之末的被動局面。