防軍以一部在漢水以西拒止從舊口以南渡河的日軍，以有力部隊控制於當陽附近主陣地，與第三十三集團軍協同，待日軍深入後給予側擊；讓第二十九集團軍向鍾祥出擊，切斷日軍後方交通。

雙方激戰至六月八日的時候，小鬼子池田支隊突破江防軍第二十六軍的阻擊，佔領沙市、荊州，爾後沿宜沙公路從東南面逼近宜昌。九日，小鬼子第三師團、第三十九師團從東北面，第十三師團從南面圍攻當陽。激戰一天，守軍被擊退。到了六月十號的時候，小鬼子向宜昌發起進攻。可是這個時候第十八軍兩天前才到達宜昌，倉促部署防禦，以第十八師守城，以第一九九師配置於外圍。小鬼子以三個師團的兵力連續攻擊，以戰車部隊突進，以上百架飛機瘋狂掃射。守軍兵力單薄，不敵日軍的猛烈攻勢。戰鬥到六月十二日下午四點，小鬼子攻佔宜昌，守軍撤往附近山區。

日軍對佔領宜昌後是否要予以確保，事先並沒有明確規定。按照武漢會戰後大本營所確定的一般方針，每次作戰，即使是經大本營批准的超越作戰控制區域的作戰，也只是給中國軍隊一次沉重打擊，摧毀中國的抗戰意志，並不是要擴大佔領區。因此，小鬼子第十一軍在佔領宜昌的當天就指示各師團：“已達到此次作戰目的，現決定立即整理部隊，準備爾後之機動。”隨後又命令各部隊摧毀宜昌的軍事設施，將無法攜帶的繳獲物資予以銷燬或拋進長江，準備返回。六月十五日晚上十點的時候，小鬼子正式下達了撤回漢水東岸的命令，規定第三師團、第三十九師團先行撤到當陽、荊門一線，佔領陣地，防止中國軍隊截擊和襲擊，掩護第十三師團撤退後再依次交替回撤。第十三師團撤出宜昌的時間從第十六日午夜開始。這樣，日軍佔領宜昌4天以後又陸續撤出。第十三師團排在最後，在六月十七日凌晨一點開始回撤，當天上午七點時撤到宜昌以東約十公里的土門埡。中國軍隊則是決定乘小鬼子撤退時，沿途予以反擊。第十八軍軍尾追第十三師團，於十七日晨收復宜昌。

本次會戰中，在第十一軍發出撤退命令的前後，小鬼子方面從前線司令官們到大本營，對是否要確保佔領宜昌又進行了激烈的爭論。當時，納粹德國正向西歐大舉進攻。湊巧的是，恰在六月十二日小鬼子佔領宜昌的同一天，德軍佔領巴黎，世界形勢正發生著劇烈動盪。在這種形勢下，小鬼子的東京大本營更迫切希望儘快解決中國問題，以便騰出手來參與世界範圍的角逐。日軍統帥部和“中國派遣軍”中的許多人主張：確保對宜昌的佔領，可給重慶蔣政權以更大的威脅，有利於推進政治謀略，從而也就有利於及早解決中國問題，戰略價值極大。此一看法亦打動了天皇；使之於六月十五日的御前會議上詢問陸軍；是否可確保宜昌？有了天皇聖喻的撐腰，小鬼子陸軍高層當即堅定了長期佔領宜昌的決心。於是，日軍參謀本部於六月十六日發出暫時確保宜昌的命令，期限暫定為一個月。這一命令經過“中國派遣軍”總司令部、第11軍轉達到各師團的時候，走在最後的第十三師團已撤出宜昌五十二公里，於是第十三師團在第三師團一部配合下，調轉頭來再次向宜昌突進，衝破中國軍隊的阻擊，於六月十七日下午重新佔領宜昌。

七月一號的時候，日軍大本營為彌補第十一軍軍擴大佔領區後兵力之不足，將駐在黑龍江省佳木斯的經過重建後的第四師團從關東軍序列中調出，列入第十一軍軍，並於七月十三日下達了長期確保宜昌的命令，將武漢方面的作戰地區規定為安慶、信陽、宜昌、岳陽、南昌之間。第十一軍命令第十三師團佔領宜昌，第四師團駐防安陸，獨立混成第十八旅團擔任當陽東西一帶警戒，其餘部隊均返回原防地。

可是中國軍隊在日軍重佔宜昌後繼續對宜昌日軍及其後方聯絡線進行反擊。六月二十四日，蔣介石致電李宗仁、陳誠，訓令：“