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9月30日，日军第106师团先头部队已抵达万家岭、哔叽街一带，与第59师展开激战。10月1日至3日，第4军附第58师向万家岭、哔叽街一带之敌发动连续攻击。日军后续部队逐次到达，实施反击，并以飞机轰炸，双方伤亡均重。至4日，双方在小金山、万家岭、张古山一带反复争夺，战斗十分激烈。
日军第106师团主力全部进至万家岭地区时，薛岳从三个方面抽调的部队也已向万家岭靠拢，基本形成了包围态势。由于瑞武路方面日军第27师团已占领罗盘山，正向箬溪东开进，薛岳命令瑞武路方面转来的李汉魂所部，向柘林以北地区转进，阻击从罗盘山东进的第27师团，不使其与第106师团会合。
10月5日、6日，日军第106师团在其海军航空队，和陆军飞行团连续轰炸掩护下，集中全力向长岭、背溪街、张古山、狮子岩等处阵地猛攻，但被中国第74军等部击退。
薛岳认为歼灭当面日军时机已成熟，决心围歼突入万家岭之敌——日军第106师团。
10月6日，吴奇伟来到前线设立指挥部，当天下午下达命令：
（1）各军展开于金娥殿、公母岭、小金山、张古山之线，于7日12时前完成攻击准备，16时发起总攻；（2）第66军应置重点于左翼，向石堡山攻击，奏效后即向左旋回，以哔叽街、箭炉苏、大金山为到达线，与第4军及第47军协力将万家岭、田步苏之敌包围歼灭；（3）第4军应派兵一部向石头岭一带游击，并掩护第66军之右侧，军主力应确保现阵地；（4）第74军向西北攻击，左与第139师第715团联系，防敌向南突进。
吴奇伟的意图是：第66军从北，第74军从南，第90师从东，第91师从西，四面围攻万家岭地区的日军。
为了鼓舞全**民的抗日士气，国民政府加强了宣传力度。武汉各报头版头条报道了万家岭围歼日军第106师团的消息，称之为“又一个台儿庄”。
消息传到东京，日本朝野皆惊！
天皇裕仁当即召见陆相板垣征四郎，责问：“第106师团被围的事，为何不早一点报告？你告诉畑俊六，皇军没有整个师团被歼的战例。如果第106师团被歼，是帝国最大的耻辱。我不管他用什么办法，一定要把第106师团营救出来。”
板垣将裕仁的指示告诉畑俊六。他从松浦师团长迭电告急中已知，“第106师团伤亡惨重，弹尽粮绝，已组织不起有力的突破攻势了”。但他认为“被围”与“被歼”是两回事，他还有能力将第106师团救出来。
畑俊六从各师团抽调二百余名下级军官空投到万家岭，加强第106师团作战力量，使第106师团组织起力量突围。此外，畑俊六亲自组编宁贺、佐支、铃木三个支队，由铃木少将率领，由箬溪地区经武永大道东进，10月6日抵达柘林以北地区。
薛岳闻报，不得不从包围万家岭的部队中抽调新13、新15、第60、第91、预备第6等师，南下武永路阻敌东进。这无疑削弱了围歼第106师团的攻击力量。
关键时刻，薛岳又把吴奇伟和李汉魂召到指挥部，商定军机大事。
薛岳说：“现在必须有足够的力量，才能实现围歼第106师团的计划，问题是从哪里调来一支强有力的部队参战？”
吴奇伟说：“可以调在庐山的第66军叶肇部下山啊！这个军在庐山补充休整了一个时期，必然战斗力旺盛，可作为攻击的主力军！”李汉魂也表示赞同。
这个军是蒋介石亲自指示进驻庐山，准备长期在庐山打游击战的。不经蒋同意擅自调遣，日后蒋必会追究责任。但是为了歼灭战取得胜利，必须采取非常手段。
薛岳说：“我决定先斩后奏，等打完仗让委座处分吧。我担心的是，叶肇是奉了‘圣旨’的，我调他不动啊！”
吴奇伟仗着与叶肇是广东同乡，私交颇厚，便说：“你下命令，我去说服，包在我身上！”
薛岳说：“好，我下命令，晴云兄就多辛苦吧。”
于是薛岳一面下令调第66军开赴万家岭战场，一面向军委会电请调用第66军。叶肇接到命令，又有同乡和密友吴奇伟亲来说情，即毫不犹豫地率部下山，开赴万家岭战场。
第66军赶到万家岭战场，薛岳当即部署：
令吴奇伟指挥第66军、第4军、第74军向石堡山、万家岭、箭炉苏、长岭一带之敌包围攻击；由李汉魂亲率所部固守现阵地，阻击日军，并于7日14时起向敌人佯攻，相机向敌左侧背转移攻势；第18军副军长陈沛指挥第60师、预备第6师及第142师第725团，应竭力迟滞永武路之敌，掩护左侧背；炮兵一个营又一个连，在棋田以北地区占领阵地，以主要火力压制日军炮兵，以一部协同友军向万家岭、田步苏攻击。
总攻开始时间仍为：10月7日16时不变。