抗日战争后期，日本侵华军于1944年向豫湘桂黔地区发动了大规模的战略性进攻，中国军队官兵英勇抗击。由于敌强我弱的状况尚未根本转变，中国连续七年抗战，师劳兵疲。当时中国一些精锐之师正在缅北滇西发起进攻，收复失地，国内战场的戰力因此而减弱。过去许多著作指责国民政府的军队大溃败，丧师失地，不无片面之处。事实上，抗日战争后期，正面战场上的中国军队仍然继续艰苦抗击日军，方先觉第十军坚持四十七昼夜之衡阳保卫战就是比较突出、典型的一次战役，是抗战史上极为惨烈的一场孤城保卫战。
　　日本动用了发动全面侵华战争以来对一个地区进攻所使用之最多的兵力
　　1944年春夏起，日本侵华军发起了对中国平汉铁路南段、粤汉铁路中段和湘桂铁路沿线的猛烈进攻，代号为“一号作战”。其意图为，打通大陆交通线，摧毁中国西南地区的中美空军基地，以阻止对其本土的空袭，同时摧毁中国国民政府继续抗战之意志，并“切望借此鼓舞士气”。5月下旬日军调集了8个师团、4个独立旅团共20余万兵力，开始发起向湖南的进攻，日本动用了发动全面侵华战争以来对一个地区进攻所使用之最多的兵力。守卫长沙的第四军张德能部，不敌日军优势兵力的进攻，长沙于6月18日下午失陷。日军沿湘江东岸突进，6月23日进抵衡阳近郊，并继续南进，牵制衡阳外围的中国军队，以孤立衡阳。
　　方先觉率第十军浴血守卫衡阳担任衡阳保卫战的是第九战区第二十七集团军的第十军。第十军在抗日战争中是一支能征善战的部队。军长方先觉，为黄埔军校第三期高材生，曾编入军校教导团。抗日战争中，他参加过台儿庄战役。武汉会战时，他参加南浔路作战，英勇负伤，升任第八旅旅长、副师长。1939年南昌战役中战功卓著，是年冬出击皖南青阳，血战七昼夜，予敌重创，升任师长。1940年第二次长沙会战中，率部阻击敌军于金井、福临铺，因功获嘉奖。1942年初，第三次长沙会战，方师固守长沙妙高峰，当敌军第三、第六师团之攻击重点，顽强坚守，被称为“泰山军”。后升任第十军军长。
　　1944年6月23日，日军向衡阳发起第一轮进攻。方先觉指挥第十军英勇搏战，多次击退日军攻势。日军第一次总攻中，瓦子坪阵地被敌突破，守卫该阵地的第三师第七团第三营李桂禄营长就地正法。官兵闻之肃然，此后无一敢退缩者。26日，日军占领衡阳城东湘江东岸的机场，并迂回至衡阳之南，截断衡阳守军的退路，从衡阳之西、西南形成了对衡阳的包围。27日，渡过湘江之敌猛攻，进抵欧家町、黄茶岭，向停兵山、高岭、江西会馆主阵地猛攻。守军决心与敌人拼至最后一颗手榴弹。28日，停兵山、高岭据点守军全部牺牲，无一生还。日军被歼亦不下千人。28日－30日，日军进攻时施放毒气。守卫五桂岭阵地之第七连，除不在阵地的特务长、炊事员4人外，全连80余人中毒身亡。日机对衡阳城狂轰滥炸，城内囤积的粮弹，多被焚毁。第十军官兵英勇抗击，击毙日军无数。日军第68师团师团长佐久间为人及其参谋长负重伤，其他联队长、大队长被击毙数人。28日－7月2日，战斗激烈异常，昏天黑地，5天中日军一再遭受损失，不得不于7月2日暂停进攻。
　　7月11日，日军继续进攻，12日，攻占虎形巢。日军第二次总攻，改行重点攻击。但守军不畏牺牲，坚守阵地，抵抗极为顽强，往返冲杀，对敌逆袭，与日军反复争夺一些要点。张家山小高地，失而复得三次。至15日，守军退西禅寺、张飞山，改守第二线。日军攻击重点从衡阳西南转向城之外廓。16日，市民医院南端高地失陷。日军攻击转向西北郊。17日，日军对衡阳城猛烈轰炸，逐次夺取城郊据点，压缩包围圈。16日至月底，双方对战，寸土必争。第十军官兵伤亡达70－90％。医药品缺乏，轻伤者自愿重返第一线，伤势不轻但能行动者，自愿留在阵地，宁愿以激烈的战斗麻木自己。日军进攻衡阳付出了重大伤亡，又有联队长一名、大队长六名被击毙，但仍难以进展，不得不于19日再次停止进攻。21日，敌佯装退兵，引诱守军出击，又空投“归来证”，向第十军诱降。第十军识破敌之诡计，将“归来证”予以焚毁，决心苦战，与衡阳共存亡。
　　第八团在争夺战中，半日之内连升的5个营长，均先后壮烈殉职衡阳保卫战中，各级军官身先士卒。第八团五桂岭争夺战，半日之内连升了5个营长，均先后壮烈殉职。葛先才师长亲冒毒气，率部恢复张家山阵地。周庆祥师长在草桥北来雁峰附近苦战5昼夜，始撤守草桥以南核心阵地，被称为“核心劲旅”。
　　在保卫衡阳作战中，7月27日、8月2日，中国空军两次向衡阳城内投下蒋介石的手令，令方先觉军坚守衡阳城待援。但日军拼力堵截支援衡阳的中国军队。经过一个多月的苦战，第十军伤亡极大，连杂兵夫役亦抽调投入第一线战斗，状极惨烈
　　衡阳守军顽强死守。相持至8月1日，日军又猛攻西禅寺。迄3日拂晓，西禅寺守军阵地失而复得3次，伤亡惨重。经过一个多月的苦战，第十军伤亡极大，连杂兵夫役亦抽调投入第一线战斗，状极惨烈。
　　日军自第二次总攻后，仅夺得小部分阵地，无大的进展，损伤却更惨重。衡阳久攻不下，日本中国派遣军甚感不安，日本大本营也极为不满。日本第十一军司令官横山勇增调兵力，亲自指挥进攻衡阳之战，以5个师团之兵力，于8月1日集结于衡阳外围。此时衡阳城内伤亡惨重，粮弹匮乏。城内士兵只能吃烧焦的米煮成的糊饭，佐以盐水。阵地附近池塘的鱼虾浮萍均被采食一空。受伤士兵无药品疗治，只能用盐水洗伤口，用废纸破布包扎，伤口多化脓，溃烂生蛆，重伤者无法救治待死。
　　8月3日，日军对衡阳大肆轰炸，4日晨开始第三次总攻击。在日军猛攻下，坚守衡阳城一个半月的第十军已疲弊异常，难以再战。8月5日，周庆祥师长主张突围，但城内伤患六千多人，无法随军行动，方军长决心继续死守。方先觉军伤亡极大，阵地多处被毁。7日，日军从衡阳城北门突入。是日，方先觉与各师长联名，向统帅部发出“最后一电”：“敌人今晨由北门突入以后，再已无兵可资堵击。职等誓以一死报党国，勉尽军人天职，决不负钧座平生作育之至意。此电恐为最后一电。来生再见！”
　　方先觉第十军官兵守卫衡阳城达47昼夜，在日军猛烈攻击下，顽强拼搏，坚守待援，直至阵地全毁，伤亡惨重。8月7日夜，方先觉派参谋长孙鸣全与日军谈判，停止抵抗。衡阳于8月8日陷落。
　　日本战史称，此役“牺牲之大，令人惊骇”，是“苦难的战役”
　　衡阳之战，中国军队伤亡约15000人，阵亡6000余。据日方统计，是役日军伤亡近两万人。日本战史承认，此役“牺牲之大，令人惊骇”，“不独严重地妨碍了‘打通大陆’的日程”，并且遭受了重大伤亡，是“苦难的战役”。
　　第十军英勇顽强坚守衡阳城47昼夜，迟滞了日军打通大陆交通线的进程，歼灭了大量日军，表现了中华民族不怕牺牲，抗击外敌的崇高精神。日军战史称：方先觉为“骁勇善战之虎将”，第十军“寸土必争，其孤城奋战之精神，实令人敬仰”。日本军官谓：“中国军队勇敢作战的情形，不仅此地日军敬佩，就连日本天皇和大本营都已有所闻。”故而，衡阳城虽然失陷，第十军依然光荣。
　　方先觉军长蒙难后，日军将他押至天主教堂软禁。他向日方提出的三项要求是：1，保证生存官兵安全，并让他们休息。2，收容伤患予以治疗，并郑重埋葬阵亡官兵。3，守城官兵绝不离开衡阳城。这使受难官兵2000余及伤患官兵7000余，免除了被屠杀的恐怖。
　　“对国家贡献最大，于全局胜败有决定作用者，当推衡阳之守”
　　经救援，方先觉脱险逃离衡阳，于12月11日到达重庆。重庆出现热烈欢迎方先觉的热潮，张贴标语：“欢迎抗战的灵魂归来”。
　　《大公报》1944年12月13日发表社评《向方先觉军长欢呼》：“苦战衡阳四十七天的英雄方先觉军长回来了！……我们情不自禁地要向方军长欢呼：‘我们的英雄回来了！我们的抗战精神回来了！’”“拿衡阳做榜样，每一个大城市都打四十七天，一个个地硬打，一处处地死拼，请问：日寇的命运还有几个四十七天？”《救国日报》1944年12月20日发表社论《方先觉不愧张睢阳》：“抗战八年，战死疆场的英雄烈士，至少数十万人；而保卫国土，至死不屈者，亦不在少数；而其对国家贡献最大，于全局胜败有决定作用者，当推衡阳之守。”“方军长因弹尽援绝，防无可防，始被敌人俘虏。这在方军长及其部下，真百分之百尽了职分，不论对于国家，对于长官，对于国民，均无愧色。”文章将方氏与唐代安禄山之乱时死守睢阳的守将张巡相媲美。
　　对于方先觉第十军领导的衡阳保卫战，毛泽东在1944年8月12日《解放日报》发表的社论中指出：“坚守衡阳的守军是英勇的，衡阳人民付出了重大牺牲”。