20军133师到达韦梅湾后，师部通过电台与军部取得联络，全军主力正在醴陵上栗寺与敌激战。陈亲民率干部班及守库（弹药库）部队配合总部守备负责人黄润民在幕阜山区打游击，并配给给电台以便联系。
陈德邰团和向文兵两团及军直属队速赶往上栗市，经铜鼓万载继续两昼夜急行军，到达上栗市时，适好有一部日寇在与我友军72军周旋，全军主力即向衡阳前进。
欧震副总司令命20军经江西莲花向茶陵前进，以掩护衡阳的侧背。全军即以399团为前卫向茶陵前进。该团经数日行军到距茶陵约九十里宿营之际，军长杨汉玉转来欧震副总司令电令，限该团于次日正午到达茶陵，指挥地区专员和保安团守备茶陵。陈德邵即预函地区专员准备好渡河船只，并由茶陵城至黄沙铺发动沿途居民备好饭菜供军队食用，粮钱照付。同时令399团苟肇修副团长于次日拂晓率第一营及团直属队沿团行进路线跟进。
陈德邵亲率通信特务两排及二、三两营于夜半出发，在地区专员与民众的有力支持下，次日正午到达茶陵，随即进到黄沙铺（攸县至茶陵安仁公中交叉点）布防，完成了上级交给的使命。次日，全军主力及周翰熙所率部队均先后赶到茶陵地区。
这时，守衡阳的方先觉第十军已与日寇展开激战多时。欧震令20军以一部向草市前进，军部即转令陈德邵率该团及398团向草市搜索前进。但陈团刚出发，即得知日寇分数路进犯茶陵，军部急令133师自茶陵城西端沿渌水南岸至黄沙铺布防，新20师沿茶陵河布防固守茶陵城北面及东西，并确保城南各高地。由于新20师还未布防完成，鬼子即在茶陵河北岸猛烈炮轰茶陵城，掩护步兵进攻。
由于新20师后卫部队没能破坏浮桥，鬼子经过浮桥攻入了茶陵城北端。军长杨汉玉严令各部固守茶陵城，与鬼子进城部队展开了激烈巷战，逐渐争夺，昼夜枪咆声和手榴弹声不绝于耳。
日寇将主力集结茶陵河北岸，入城部队被歼灭后，又不断增援反扑，如此拉锯激战二十余昼夜。我军为确保兵站弹药库，向文彬团跟鬼子反复冲杀，敌我伤亡均死伤惨重。但向团始终守住了弹药库，保证了我军的弹药补充，对茶陵战役转败为胜，作出了巨大贡献。
鬼子在城内屡遭失败，就另调二千余人经茶攸公路奇袭黄沙铺，妄图从西北包围我军后方。守备该地区的399团，趁敌立足未稳，居高临下，集中全团迫击炮，摧毁了鬼子炮兵阵地。又以第一、二营乘机出击，多次击退鬼子的反扑。后又以第三营围攻敌侧背，游战两日鬼子连尸体都未及收敛便溃逃而去。399团乘胜追击至渌水河边，并乘鬼子渡河之际，集中火力向鬼子猛烈射击，打死打伤及被淹死的鬼子达数百人之多。
傍晚杨汉玉军长得知暗袭黄沙铺敌人已被击退，于是令陈德邵只留副团长苟肇修率兵一营守备黄沙铺，令陈亲率两个营当夜赶到马步江，于次晨经洞公路向茶陵城东南推进。陈团到达时发现有鬼子一部向友军进攻，另一部在构筑工事，即令迫击炮向敌猛烈射击，掩护第一营进入阵地，协同友军将敌击退。第一营相排长奋勇出击为国牺牲。
因部队缺少通讯电线，陈德邵便发下重奖通信兵去寻找电线。通讯兵就发现茶陵城内封存有大批的刺铁丝，即令输送连赶运前线。适逢鬼子敌发起了进攻，陈德邵命迫击炮向敌猛轰，协同友军又将敌击退。适守河西的第4军警卫营电请增援，欧震即令该营受陈德邵指挥。陈发现该营阵地前面小山，是敌进攻的良好阵地，但该营无方扼守，只好在西式楼房屋顶构筑工事和监视所，监视日寇动态。次晨日寇约八百余人利用小高地掩护，向该营攻击前进。陈团即令全团迫击炮照预测目标迅猛射击。又令第一营对敌侧面进攻。鬼子死伤枕籍，狼狈退回了茶陵城内。
因20军得到了大量的有刺铁丝，就在整个防御阵地前都构筑了铁丝网，阵地更加巩固。加上以连战皆捷，士气高涨。坐困茶陵鬼子一筹莫展， 后在其援军掩护下弃城南窜。至此二20军经过二十五昼夜拼搏奋战，终于屡挫强敌，粉碎了日寇从外线包围衡阳的企图，对衡阳守军与日寇鏖战四十六昼夜起到了积极作用。
先是20军在澧陵茶陵与日寇鏖战期间，受欧震（薛岳亲信）副总司令指挥。全军上下都知道战局危急，非拼命不足以生存。虽经全军官兵奋勇杀敌，勋劳卓着，终于收复了茶陵。但这些战况在薛岳压抑下，始终未向军委会上报。以至20军及杨帅的作战行动，军委会毫无所知。
约在八月中旬，重庆大本营从日寇广播中收听到：“湘北战将杨深部在茶陵地区被围歼中。”蒋得此消息，当即电询前线战况，方知杨帅身边只有杨志的一个特战营，并未指挥有部队。当令九战区司令长官薛岳将欧震指挥的20军仍交还杨帅指挥，并令江西遂川飞机场的空军支援20军作战，并先出派陆军航空兵的联络班到杨帅总部，这对杨帅及所属官兵是一个极大的鼓舞和支持。
这时茶陵的残敌与增援的鬼子，改由攸县至安仁的公路南下，企图打通粤汉铁路南段。杨帅急令20军驰往安仁截南。军长杨汉玉率领全军向安仁猛进，并以399团为前卫。该团到安仁附近，侦知鬼子大部分在安仁城南平原地区露营，立即乘夜猛袭，打得酣睡的鬼子人仰马翻。激战至拂晓，转移山地继续战斗。但在夜袭中排长汤正谟率领全排冲杀时，壮烈牺牲！次日，新20师以59和60团由南向北，沿公路两侧占领阵地，协同398团阻敌南进。日寇在炮兵掩护下，一部向399团进攻，主力反扑新20师阵地。
经两昼夜激战，新20师虽屡挫强敌阵地屹立不动，但伤亡很大，军部急令398团受新20师师长李子亮指挥，接守该师阵地。398团采取积极防御战术，以猛烈的火力，不断攻占鬼子的突出据点，将鬼子压迫到平原地区予以歼灭性打击。其中屈占云和王朝许率领的两个营战绩尤为卓着，受到军部传令嘉奖。同时399团又由西向东侧击日寇，以任和清营掩护397团伍明孚营绕道夜袭鬼子的后续部队，毙伤敌军马二十余匹，焚毁一批作战物资。于次晨逐步撤退，又诱使二百余鬼子进入了伏击圈，将其合力围歼。
第四天美军陆空联络班到达399团指挥所，由总部少校参谋杨北魂（调至总部兼任职）担任对空联络翻译，指示空军轰炸目标，协同地面部队作战。
当时秋高气爽，连续四天上午，都有二十余架次美机由桂林机场起飞轮番轰炸扫射鬼子阵地及其补给线。20军前线各团在空军支援下徐徐出击，歼灭了鬼子大量有生力量。398团激战三昼夜后，因伤亡过大。杨汉玉军长令李子亮师长派向文彬的58团接替398团阵地。这时鬼子已成强弩之末，为了不让鬼子有喘息机会，向文彬团与399团密切配合，继续对敌猛击，逐次缩小包围圈，经八昼夜激烈战斗，鬼子伤亡惨重，乃放弃沿公路南下企图，改由羊际小道南窜，杨军长即指挥全军并以陈德邵率399团及军搜索营为前锋，向敌尾追，多次击溃鬼子的掩护部队，直追至郴州（令郴县）以西地区。
这时，杨帅亦率总部及杨志的特战营由宁冈经酃县、资县至郴州东北地区。因为此次安仁阻击战的获胜，蒋贺电嘉奖，并因桂林防守紧急，遂令杨帅率所部增援桂林，受第四战区司令长官张发奎指挥。