日軍戰史中記載了唯一一次日軍傷亡超過我軍的戰例，它就是“衡陽會戰”。戰後，兩軍的傷亡比為1.7萬：10萬。日軍原計畫在一天之內完成攻城，沒想到卻用了四十七天。最後，還是因為國軍指揮官方先覺為了保護傷兵，才向日軍投降，日軍才勉强拿下此地。

1944年6月18日，長沙經過幾次大會戰，還是失手了。日軍為了“打通大陸”，故直指衡陽。23日，日本調集10萬多兵力大舉進攻衡陽，1.7萬中國守軍奮起反抗，打響了震驚中外的“衡陽保衛戰”。

戰前，得知日軍的下一個目標是衡陽時，當地人民抗敵後援會發動群眾破壞道路，炸毀橋樑，從而切斷日軍的進攻路線。另外，後援會還和工會、市政府一起組織了3000比特工人，徵用了市區120家木材廠商的120萬根木料，配合國軍第十軍死守衡陽。這些木材是用來構築防禦工事的，軍民一起挖戰壕、散兵坑，修築了暗堡、機槍掩體等。其中最出名的就是“方先覺壕”，它被日軍稱為魔鬼戰壕，讓敵人既無法靠近，更沒有辦法攀登，在後來的抗戰中起了重大作用。

衡陽城內的一切行動，被日寇的偵察兵發現了，於是日軍加快了步伐。十幾萬日軍兵分三路，左翼從醒陵出發，南犯安仁；右翼進攻衡陽西南面；中路由湘潭經衡山，正面攻擊衡陽。24日，敵第六十八師團在東陽渡以西强渡湘江，由南面進攻衡陽。26日淩晨，日軍佔領了衡陽機場。

兩天后，衡陽被日軍包圍，日軍發起了第一總攻.。第十軍在方先覺的指揮下，英勇作戰。憑藉堅固的防禦工事，以及炮火的優勢，殲滅了2000敵軍，成功擊退敵軍。經過短暫的休整和補給，7月11日早上，日軍發起了第二次總攻。他們向衡陽投擲了大量炸彈、燃燒彈、各種毒氣彈，企圖通過這種管道攻下衡陽。然而，第十軍在百姓的積極配合下，發起反擊，兩軍在蓮湖臺激戰了一天。即使六十八師的黑徽聯隊付出了傷亡過半的代價，也沒能靠近守軍的覈心陣地一步。

7月30日，日軍發起了第三次進攻。他們用飛機和大炮，對中國守軍的覈心區域以及市區進行狂轟濫炸。同時，4個半師團的日軍從南、北、西三個方向，猛攻守軍覈心陣地，戰鬥异常激烈。被圍了一個多月的中國軍隊，與城內百姓團結一心，再次擊退敵人。

8月7日，誓不甘休的日軍發起了第四次進攻。步兵利用飛機、毒氣彈和大炮的掩護，趁機接近中國守軍的覈心陣地。堅守了46個日夜的第十軍，早已彈盡糧絕，也沒有外援。但他們還是沒有放棄，同敵人展開激烈的巷戰。甚至連城內的百姓、醫護人員都拿起武器，與敵軍作戰。最終，方先覺為了保護第十軍的建制，在8月8日選擇投降，衡陽還是淪陷了。

雖然衡陽落入了日寇的手中，但日軍也付出了慘重的代價。10萬日軍死亡2萬，傷6萬。而中國守軍戰死16000人左右，第十軍最後只剩下了1200人。除此之外，衡陽的老百姓為搶挖工事，運送彈藥，就犧牲了近3200人，這還不算最後和日軍作戰死亡的百姓。

這場戰役持續了整整47天，抗日將士和衡陽百姓付出了慘重的代價。橫屍遍地，血流成河，空氣中都彌漫著屍體腐爛的味道。千年古城，也被日軍的炮火夷為平地。此戰雖敗，卻打出了中國軍民的血性，打出了國威，給了日軍沉重的一擊！