新牆河的水位隻有不足一米，日軍在夜裡趁大雨渡河時根本不需要架橋，直接就可以徒涉。第四十師團的三個步兵聯隊在新牆河中遊一字排開，從西向東依次是第二三六聯隊、第二三五聯隊、第二三四聯隊。第四十師團面對的是第二十軍一三四師的防禦陣地。
日軍剛開始渡河，就被二十軍的最前沿陣地發現，一三四師頂在最前沿的隻有一個營三個連，面對日軍三個聯隊同時渡河，雖然也拼命進行了抵抗，無奈大雨中的夜晚，能見度實在太低，加上日軍人數太多，炮火又猛，第四十師團沒費太大勁就突破了一三四師最前沿的防線，一三四師這一個營大部分官兵殉國，隻有幾十人撤了下來。
日軍的第六師團是在粵漢鐵路橋向東至新牆鎮這一段進行的徒涉，從西向東依次是第四十五聯隊、第十三聯隊、第二十三聯隊。由兩翼的第四十五聯隊和第二十三聯隊，首先在炮火的掩護下發起了進攻，他們對面的是一三三師的防禦陣地。
一三三師這裡的最前沿陣地，地型上比一三四師要有利一些，有幾處堅固的工事火力點可以憑借。一三三師投入了四個連，由三九八團二營營長王超奎率領，分駐四處堅固工事火力點，對強攻的日軍第六師團進行了頑強的抵抗。
日軍以人數優勢分切包圍了幾處火力點，并切斷他們之間的聯系後，王超奎并沒有指揮手下撤退，而是讓四個連各自為戰。堅守到黎明時分，四處火力點的官兵大部分犧牲，這時王超奎才不得不下令撤退。為了掩護大部分官兵撤退，王超奎親自帶人斷後。
日軍在四個火力點前付出了不小的傷亡之後，攻占了四處火力點工事，正準備向縱深追擊，遇上王超奎斷後的部隊，一番肉搏找之後，王超奎和手下士兵全體殉國，也拖住了進攻日軍半個多小時時間，掩護了一百多名官兵成功後撤。
日軍二個師團四萬餘人在二十五日上午全部渡過新牆河，二十軍的二個師退守第二道陣地，一三四師和一三三師主力在關王橋、陳家橋、三江口、羊角嶺一線上與日軍硬抗，一三三師一部仍在新牆河南岸堅持襲擾己經渡過新牆河的日軍。
在這一線陣地上二十軍準備還是比較充份的，不僅地型選的較有利，而且工事也較完備。日軍的二個師團分成兩個方向，針對一三三師、一三四師二個師的防禦陣地，展開了猛攻。日軍能依仗的就是比二十軍強大的多的炮火優勢和數量多的多的人數優勢。
在撲天蓋地的炮火轟炸下，一三四師陣地上的工事先後被摧毀，官兵們隻能在炮彈坑裡對進攻的日軍進行反擊。二十軍可不像王海濤的九十軍那樣一個營就配備有幾十挺輕重機槍，而且戰士們手中不是半自動步槍就是沖鋒槍。在僅有的幾挺重機槍被日軍大隊炮兵摧毀後，隻能以幾挺輕機槍和士兵手中的中正式步槍來阻擊日軍進攻。
面對日軍一動就是一個步兵大隊上千人的人海式沖鋒，一三四師實在很難抵擋，就這一三四師的官兵仍然打出了中國軍人的頑強，打出了川軍的皿性，許多部隊在日軍沖上陣地後，與日軍展開肉搏戰，不惜拉響手榴彈與日軍同歸于盡。既便是這樣，陣地也還在一塊一塊的失守。
一三三師的第二道陣地所處在山地，占據了地利的一三三師情況比起一三四師來要稍好一些，但是日軍第六師團雖是重建的師團，戰鬥力不如淞滬會戰時的第六師團那麼強悍，但也是由預備役組成的，士兵也都經過幾年的訓練，決不是新兵組成的師團可比。
再加上比第四十師團更強上一籌的武器優勢，一三三師抵抗的也是相當吃力。說是山地，也不過是一些不足百米高的小高地，日軍每次進攻前，都會用強大的炮火反複對守軍陣地進行轟炸，一處陣地上的守軍士兵，在日軍炮火的轟炸中就可能會傷亡三分之一甚至更多。
對日軍的炮火，守軍恨的牙都癢，但又無可奈何，憑着他們一個團才有的十幾門小口徑迫擊炮，根本不可能去和日軍打什麼炮戰，隻能在日軍步兵進攻到最危急的時刻，趁日軍不備放上幾炮。就這樣這些迫擊炮也被日軍炮兵盯上了，一天的仗打下來，一三三師的迫擊炮就損失的差不多了。
日軍在二十五日一整天的攻擊中，占領了二十軍大部分的第二道陣地。情況上報到第二十七集團軍司令楊森将軍那裡後，楊森将軍也是對日軍的攻擊力感到十分吃驚，薛嶽司令官給的命令是守住汨羅江至新牆河之間陣地七至十天，這才過了二天，二十軍的第二道陣地就己經基本上丢完了，後面是還有二道陣地，可這樣打下去，最多再頂上三天，日軍就會打到汨羅江邊了，這該怎麼辦？
楊森将軍考慮了一下，決定提前動用五十八軍增援第三道陣地，而第二十軍必須堅守第三道陣地四十八小時。在向下面二位軍長下達完命令之後，楊森将軍又馬上給第九戰區司令官薛嶽将軍發電，電報中稱日軍以二個師團四萬餘人對我二十軍陣地正面發起猛攻，我二十軍雖奮勇抵抗，然雙方實力差距巨大，現二十軍己退守第三道陣地，第二十七集團軍恐很難完成守衛汨羅江至新牆河之間陣地七至十天之任務，望薛司令長官重新考慮第二十七集團軍之任務。
薛嶽将軍本也沒指望二十七集團能擋住日軍進攻，而且他還指望引日軍深入後，反攻時二十七集團軍能夠關上門給日軍來一下狠的，現在二十七集團軍要是傷亡太大，傷筋動骨了，後面的計劃就不好展開了。因此薛嶽将軍又重新給楊森将軍下達了再堅守二天後，可向兩邊撤退，讓出正面的命令。
楊森将軍接到新的命令，總算松了口氣，馬上給五十八軍軍長下令，隻動用新十一師增援二十軍，另外二個師繼續隐蔽待命。二十五日夜裡，二十軍接到命令放棄第二道陣地，全軍撤至下高橋、影珠山、古華山一線第三道陣地，并堅守該陣地三十六小時。
二十軍趨夜晚悄悄撤出了第二道陣地，這時二十軍二個師己經損失三分之一官兵。在第三道陣地上一三三師和一三四師經過短暫的休整就迎來了日軍二個師團新的一輪進攻。日軍第四十師團把部隊分成了兩個縱隊，左邊縱隊是第二三四聯隊，右邊縱隊是二三六聯隊，二三五聯隊側在左側後方掩護。之所以這麼分散兵力，是因為正面的攻擊面變寬了，而左側後又發現了中國軍隊在活動（留在新牆河南岸的一三三師部分部隊）。
第六師團則是用第二十三聯隊和第四十五聯隊合力攻向古華山的一三三師陣地。在下高橋陣地上，二十軍留做預備隊的五十八師己經守在了這裡，而一三四師餘部則守在影珠山陣地。日軍第四十師團左縱隊正對影珠山陣地，右縱隊正對着下高橋陣地。
影珠山是個七十米高的土山，朝北的一面人為的挖出了一個十餘米高的斷面，這道垂直的斷面就成了阻止日軍前進的一道屏障，一三四師的防禦陣地就是從這道斷面以上開始修建的。這道十餘米高的斷面還真是讓日軍費了不少手腳。
第四十師團左縱隊的第二三四聯隊到了影珠山陣地前，聯隊長重松潔大佐在觀察守軍陣地情況時，一看到這處斷面，眉頭就皺了起來。重松潔大佐馬上下令調集聯隊所有的炮火先對準這處斷面開炮。二三四聯隊裡加在一起隻有十二門九二式步兵炮和十八門82口徑迫擊炮，破壞力有限，在炮擊了二十分鐘之後，終于把這面土斷面給轟塌了。
斷面塌下來之後，型成了一道土坡，重松潔大佐見土坡并不寬，進攻的人多了也沒用，便派了一個步兵中隊，在炮火的掩護下，向山上發起攻擊。日軍的這個步兵中隊一踏上被轟出來的土坡，不由的叫了聲苦。剛轟塌的土坡，又松又滑，日軍一腳踩上去，土能沒到膝蓋，而且很費勁的往上爬三步，不小心就能滑二步回來。
這個步兵中隊深一腳淺一腳的費力向上爬，好不容易爬上去一大半了，守軍陣地上二挺輕機槍打響了，兩挺輕機槍加上幾十支步槍足以封死這條土坡，正在費勁向上爬的日軍頓時被掃倒了十幾個，其餘的人都趴在了土坡上。重松潔大佐一看守軍開火了，忙指揮重機槍進行壓制還擊，雙方一高一低的對射起來。
守軍居高臨下，就算火力上不如日軍，但是封鎖住土坡還是能做到的，進攻的這個步兵中隊，用了半個多小時都沒能攻上土坡，反而死傷了好幾十人，重松潔大佐一看這樣不行，便下令進攻的步兵中隊先撤回來。步兵中隊在炮火掩護下撤了回來，重松潔大佐便下令炮火對着土坡上的守軍陣地進行轟炸，一時間，土坡上的守軍陣地硝煙四起，爆炸聲不斷。