对于日军来说,第二次长沙会战是在激烈动荡的国际局势中进行的一场会战,其主要目的是为了打击国民政府，又是为了寻找机会歼灭第九战区的有生力量，迫使在国际上与美国相互相应的国民政府屈服。
日军新任“中国派遣军”总司令畑俊六和新任第11军司令官阿南惟畿认为，大日本帝国彻底摧毁中国继续战斗的企图，彻底解决中国问题才是日本目前最重要的任务,与美国人争夺东南亚，与德国人一起夹击苏联等等，都是扯淡。
因为不管是北上还是南下，都必须从中国战场抽调兵力，而中国战场本就是一块难啃的骨头，大日本帝国打了3年都没有迫使支那政府屈服。这时候突然减少派遣军的兵力,将使重庆政府获得生机。
10月22日,日军大本营决定暂时放弃对苏对美行使武力,不从中国派遣军抽调兵力。并以“大陆命”第538号命令批准长沙作战计划，代号为“加号作战”。
同天夜里，烟俊六下达命令，第11军立即在岳阳设立司令部战斗指挥所,并召集各部队参谋长会议,检查发动攻势的准备情况。同时下达了加号作战计划的作战要点：“此次作战的主要目的是摧毁中国军队的抗战企图,给西部第九战区军队一大打击。”
“作战方针是先击败新墙河、汨水之间的中国军队;接着准备自长乐街附近进入汨水下游一线发动进攻,攻击该河左岸之中国第4军及第99军。在新市—栗桥(新市南约25公里)公路一线突破敌人阵地,以军的主力将敌包围在该公路以西湘江一带歼灭之;另以一部(第6、第40师团)击败蒲塘方面山地内之敌。同时攻击汨水左岸地区中国军队的开始时间预定在10月28日,11月5日前达到作战目的。另外第11军将以一部兵力协同海军向洞庭湖西岸的常德佯攻。为牵制中国第九战区军队,令警备在南浔沿线(南昌方面)的兵团适时发动攻击。”
随后日军开始向预定作战区域集结，10月23日，日军第3师团由湖北应山附近出发,向岳阳东南的小桥圳开进;第4师团协同配属山炮、迫击炮各1个大队,由湖北应城、安陆地区出发,向岳阳东南的新开塘附近集结。
同一天，日军第6师团由岳阳、崇阳出发,向岳阳以南的草鞋岭附近集结;第40师团配属1个山炮大队由湖北大冶、咸宁地区西移至桃林附近集结。
另外中国派遣军司令部以第13师团4个步兵大队、2个山炮大队为基干组成早渊支队:以第33师团3个步兵大队、1个山炮大队为基干组成荒木支队；以独立混成第14旅团1个步兵大队、1个山炮中队为基干组成平野支队；以独立混成第14旅团1个步兵大队为基干组成江藤支队。再配以战车第13联队、重炮第14联队以及派遣军直辖的工兵旅团，迅速向岳阳、临湘地区集结。