从6月28日到7月2日，是日军第一次总攻的关键期。日军连续五昼夜的全面进攻中，除了黄昏、拂晓和午时这三个时段，战况稍微沉寂停顿一二小时外，其余时间，由于日军无休止的进攻，双方也就无休止地战斗，进行昏天黑地惨烈无比的生死大搏杀。
双方好象约定好似的，你来我往，按部就班，例行战斗。
日军的进攻“三部曲”是：先以空军飞机轰炸，继之以炮火和毒气袭击，待国军阵地官兵处于半瘫痪状态时，其步兵方发起猛烈冲锋。运动与火力的配合，步炮空各军兵种的协调，就像在进行日常的战斗演习。一动一静，几乎与步兵操典、野战教程原则一模一样。
对于日军的“三板斧”，国军则针锋相对：当日军飞机空袭和炮火轰击时，国军官兵都躲在防炮洞、散兵坑和掩蔽部里隐蔽待命，以避免过早发生重大的伤亡；待日军进至距我阵地近前，日军炮火为避免炮火伤其步兵而延伸至国军阵地后方时，国军官兵开始从各种隐蔽处露出头来，配合阵地前各种障碍物，发挥侧射与曲射火力，将日军歼灭于阵地前。即令日军已经突入国军阵地内。国军官兵合力用刺刀反冲锋，拼死将日军击灭于阵地之中。
两军如此针锋对麦芒，血肉相拼，往来搏杀，竟使得源远流长，工商繁荣，锦绣富庶的衡阳古城，变成了古今罕见的大屠场。直杀得天昏地暗，日月无光，尸横遍野，血流成河。
由于日军无休止的进攻。国军前线各处纷纷告急。
南郊江西会馆外新街与五桂岭南端阵地，28日、29日连续遭到攻击，先后都曾经被一部分日军突入。经国军预备第10师28团第3营营长李若栋少校亲自指挥预备队连反冲锋，均将日军击退。该营阵地内和障碍物前日军遗尸300具以上。
李营长左腿负伤被后送医院，由副营长翟玉岗少校升任营长。
南郊141高地与枫树山阵地，为28团第1营和第2营所据守。最初的两日之日军进攻，均为国军轻重火器火力击灭于障碍物之一线。
6月30日至7月2日，141高地曾三度被日军侵入。28团第1营营长赵先民少校先后使用两个连的预备队，轮番上阵，猛烈反攻，终于消灭日军一个大队1000人以上的人枪。虽然暂时保持了营阵地的完整该营亦伤亡过半。阵地前的障碍物也被破坏殆尽。
南郊湘桂铁路机修厂及其西侧高地，为国军30团3营据守。在枫树山和张家山两大据点的强大火力交叉掩护下，日军白天行动困难，于是改在晚间进行连续进攻，结果大部被击毙。7月1日夜，机修厂曾一度被200余日军突入。3营营长周国相少校亲率预备队连反冲击，终于在天亮前将日军大部歼灭。少数日军占据民宅，负隅顽抗，直到午后方才肃清。该营伤亡甚大，形势危急。
南郊张家山是确保衡阳西南的重要防线之关键所在。负责这一带防守的预备第10师师长葛先才少将一直呆在五显庙师指挥所里。此指挥所距离张家山主阵地仅700米，距离肖家山30团团指挥所仅300米，目力所及，全师各阵地尽入眼中。他必须密切调配兵力，相互支援，确保张家山阵地万无一失。但他自身亦置于日军狙击手的火力范围之内。当时，日军的三八大盖有效射程为2000米，1000米以内为最大的杀伤效果区。参谋人员都劝他应将指挥所设在城内。但他坚决拒绝。开玩笑说：能打死我的阻击手还在他娘肚子里没有出生哩！
葛先才见前沿吃紧，立即命令手中的预备队——师直属的工兵连和搜索连先期埋伏在张家山侧后，自己却率参谋和卫兵更推进到肖家山前线指挥。
日军抱着势在必得的疯狂劲猛扑上来。对轰蹋炸毁的第10军阵地一股肆虐的心态，当遭到骤雨般的阻击后，丝毫不为所动，仍然狂热地往前冲，前仆后继，好象一群全无头脑的提线木偶。
相反的是第10军的守势却冷了下来。英勇的第10军将士在如此残酷剧烈的战斗中，却沉溺到了一种非常冷静的情绪之中，他们沉着应战，镇定自如。一个射手倒下，另一个射手马上接替上去；重火器的扫射一刻也不停顿间断，侧射与交叉射击的节点和衔接密丝严缝，得体而恰当。这使日军的狂热进攻和第10军冷静的防御风格成为一对攻守相宜的绝妙搭配。这一对对手就这样磨合成功了。这也成就了一次世界战争奇观。
第10军的整体作战心态愈发像一个心有成竹成熟稳重的守株待兔的猎手，不声不响，耐心等待，整合有序，疏密相间，有什么样的进攻就有什么样的防守方式来应对。
先是第10军将士们沉默下来，不大声言地射击、投弹、拼杀。一向善于呐喊的日军士兵也好象很快受到感染，悄然无声地往上冲，往上摸。只有日军指挥官还在炸雷般的狂喊乱叫着，嘶骂着。待第10军指挥官驳壳枪一响，枪弹像飞蝗般飞来，日军就像割草一样倒下。他们常年训练时的呐喊意识如梦初醒，在10军阵前喊成一片……
日本人的总攻持续到第4天，他们的锐气衰减了。他们被守军的冷静所牵引，所迷惑，所负气，炮轰之后，一声不吭地往上冲。观战的日本军指挥官惊讶地看着自己部队这种不合常规的行动，在张家山、五桂岭，虎形巢等阵前，冲锋的日军部队都变成了哑巴，变得偷偷摸摸，小心翼翼，进攻者的勇气先自消减了一大半。
守军的阵地就像一只沉默着的巨兽，它默默注视着，注视着。日军跨过壕沟，踏倒触网，推垮木栅……此时对方还是默不作声，沉默有时真是一种可以摧毁人的精神力量。
日军在急切地盼望对方开火，好在这一刹那间振奋起冲锋的豪情和硬气。500米，200米，100米，距离在难熬中逐渐缩短，但对方就是不开火，仿佛又回到了冷兵器时代，直到看到对方战士冷森森的眼神，冷森森的枪口……日本兵心帜动摇了，胆怯起来。
在这个沉默的过程中，日军惯于拼刺的精神委顿了，平时的操典训练陌生了，面对面的是人的性格、人的禀赋、人的祖国意识、民族精神，都在这种比试、较量的过程中，分出了强弱、优劣。也就在日本兵被这一切所震慑的时候，第10军指挥官的驳壳枪响了……枪弹、手榴弹的怒火，迸发出一股骇人的力量，排山倒海，洪涛烈焰般扑向日军。
张家山阵地为全师阵地之突出部，乃衡阳西南城郊战场之锁匙。整个阵地由三个标高不大的小高地组成。东南面是227。7高地，西北面是211高地，两高地之间相距约50公尺，正是步枪、机枪交叉火力网最有效的距离。张家山在东北方向，比这两个小高地稍高些，位于前两高地的正后方，相距约150米，整个张家山阵地呈品字型排列，可以互为欹角，互相支援，互相掩护，故此该阵地特别坚固。
在6月28日至7月2日的战斗中，日军曾向该阵地发起猛攻不下20次，均被国军击退。期间，有部分阵地或被日军冲入，或大部为日军占领，但旋即就被国军反冲锋恢复。如此反复，竟多达9次之多。
日军一开始对张家山进行攻击时就志在必得，以泰山压顶之势，集中优势的炮火，对国军阵地前之障碍物实施破坏式射击，与此同时对国军进行空袭和毒攻。在硝烟弥漫的浓雾之际，在弹声密如闷雷暴雨之中，日军如潮水般蜂拥而至。国军官兵则坚守工事，沉着镇定，不顾毒气威胁和炮火猛烈，先是大力扫射，继之以手榴弹轰击，最后以刺刀进行白刃战。眼看着日本人一波接一波地冲过来，又一波接一波地倒下去。直至最后一日，仍被阻隔于各层障碍物之中，陈尸于断崖绝壁之下。