一九四四年春，日軍執行東京營「一號作戰計劃」，先攻長沙，五月底又攻衡陽。蔣介石下令駐守衡陽的國民黨第十軍軍長方先覺，要求他務必在衡陽死守7天，並表示：這次會戰事關民族存亡，衡陽勝負猶為關鍵！
此時，日軍約有11萬餘人圍攻衡陽，而方先覺指揮的第十軍僅有一萬七千人。隨後二十多天的戰鬥中，方先覺率領第十軍將士，連續兩次擊退了日軍發起的總攻。日本高層異乎尋常的大發雷霆，向橫山勇下達了命令：如果不能攻克衡陽，全毀！
日本人為了快速作戰，曾在戰場上使用過「化學武器」。兩國交戰激烈，傷亡慘重。最後，方先覺率領第十軍在衡陽堅守了47天，以幾近全軍覆沒的代價，擊斃日軍兩萬人，擊傷六萬人。此次戰役是自「七七事變」以來，中日雙方首次正面交鋒，日軍傷亡人數超過中方，直接導致了東條英機的覆滅，這是歷史上第一次。
1944年，衡陽保衛戰失敗，日本陷入太平洋戰爭，海上補給線被切斷。為扭轉頹勢，日本決定在中國實施「一號工程」，預計將從日本到朝鮮，再到中國山海關，經「平漢線」，最後到達新加坡的陸路幹線。一個半月內，日軍擊潰了河南的湯恩伯部，打通了「平漢線」。
同時，日軍第十一軍的橫山勇接到消息：美國的B-29大型戰略轟炸機，從中國西南機場起飛，轟炸了九州和八重煉鋼廠，對日本造成嚴重打擊。自1944年元旦前後，美國曾多次使用新開發的B-29大型戰略轟炸機對日本進行轟炸。由東京到奈良，由普通住宅到日本宮廷。自從第二次世界大戰以來，日本人第一次嘗到了空襲的滋味，天皇也開始「跑警報」，終日心神不寧。
所以日軍決定迅速進攻湖南，摧毀中國空軍基地。佔領長沙之後，下一個目標是衡陽。一九四四年六月二十二日，日軍先遣隊抵達衡陽。國民黨第十軍軍長方先覺，果斷指揮一營守衛部隊，炸毀湘江大橋，擊沉渡江船隻十餘艘，日軍落水者數百人。約一個星期後，日軍集結完畢，11萬日軍分兩路向衡陽發起第一次總攻。方先覺部隊接到蔣介石的命令，在城內死守，雙方交戰二十餘回合，無一勝。
一九四四年七月十一日，日軍第二次總攻。火力全開，飛機轟擊助陣，甚至使用化學武器，短時間內就佔上風。但方先覺指揮第十軍，採取防守和機動相結合的戰術，利用衡陽城地勢，避開敵人的鋒芒，攻克敵人的弱點，不久又將敵人擊退。敵十一軍的橫山勇召集作戰會議，稱接上令，速戰速決，否則將官共玉碎。衡陽守軍此時已連續作戰近四十天，城內彈盡糧絕。
蔣介石了解到方先覺在衡陽鏖戰的情況後，最終決定派遣援軍。但是，蔣所發的電報，日本人破譯。途中中方援軍遭到日軍的阻截，第79軍軍長王甲本被擊斃在增援前線。一九四四年八月七日，方先覺召集軍務會議，各師師長、參謀商議對策。援助無望，守衛不足，突圍，師以上人員可以生存。但方先覺最終放棄此計畫，準備殺生成仁。
當晚，方先覺拍下了著名的蔣介石「最後一電」。電文說：敵人今晨由北門突入，即在城內展開巷戰。我隊官兵傷亡慘重，刻再也無兵可資堵擊，職等誓言以死報黨，勉盡軍人天職，決不會負平生之恩。這是最後一次電擊，來生再見！後來，方先覺拔槍自盡，但部下阻止了他。鑑於這座城市仍有7000多名傷者和2000多名倖存者，方先覺最終決定投降。
了解到這條消息後，日軍大肆宣傳方先覺投降，輿論一片譁然。人們開始謾罵，說方先覺是「奸臣」！而蔣介石則力排眾議，肯定方先覺在衡陽保衛戰中的功績。並請戴笠和軍統：「無論如何，都要把它救出來，以激勵它的忠誠。」最後，軍統衡陽組組長黃榮傑，找到方先覺的關押處，把他救出來。
方先覺簡介
方先覺，浙江徐州人，1905年生於蕭縣士紳之家，自幼家教優厚。方先覺於民國十四年(1925年)考入黃埔軍校第三期。大學畢業後，因表現優異，獲長官提升，擔任憲兵第三連連長。方先覺在民國二十年(1931年)任國軍第十軍軍長，參加幹部訓練，進行德式訓練。很快，方先覺又進入中央軍校高等教育班學習第四期，訓練成績在全師名列前茅。
抗日戰爭時期，方先覺因長於作戰指揮，在長沙會戰中表現出色，被提升為第十軍軍長。方先覺既了解軍事理論，又有豐富的實戰經驗。當衡陽保衛戰開始時，他立即下令，讓人把衡陽南部的山丘削平，人為地造出了防禦天塹。6月底和日軍的第一次交戰，他及時下令，以炸毀湘江大橋等方式，給日軍以下馬威。
在橫山勇的兩次強力進攻下，方先覺危在旦夕，他命令部隊避開敵人的攻擊，以智勝勇，連續擊退了敵人二十餘次的進攻。一九四四年七月十一日，日軍第120聯隊夜襲衡陽，被方先覺事先埋伏的第十軍官兵用手榴彈擊潰，大部分日軍士兵當場被炸死。遺憾的是，敵我力量實在太懸殊了。3號以後，日軍再次發動進攻，守軍傷亡慘重，無法抵抗，數十名官兵全身綁著手榴彈，與日軍同歸於盡。
在孤軍守城47天後，方先覺軍隊終於失敗。但這次戰役，中國軍隊重創了日軍，在中日兩國軍史上，甚至在世界軍史上，都寫下了可歌可泣的一筆，可說是「猶敗猶榮」！