制定完防禦計劃，王海濤和唐仁信，帶着九十師師長唐亦寬、二一零師師長唐鴻明、二一一師師長唐龍仔，還有警衛旅旅長唐山豹、偵察旅旅長唐小山幾人一同在長沙外圍，對着防禦計劃所列内容，一處一處的把計劃落實下來。最後王海濤等人渡過湘江，來到湘江西岸的嶽麓山頂，居高臨下，俯瞰整個長沙城。
時間己是四一年十二月了，氣溫雖未到零下，但是也挺冷，嶽麓山上，重炮旅正在熱火朝天的搶修着重炮陣地，上百門火炮都布置在嶽麓山東坡，陣地工事的修建工程量不小，王海濤注意了一下，在搶修工事的不僅有重炮旅的官兵，還有不少其它部隊的官兵和民工，看樣薛嶽将軍為修好嶽麓山的重炮陣地，下了不少功夫。
到了山頂，氣候嚴寒但視線相當的好，從這裡就隐隐的可以看到環繞長沙城北面、東面的浏陽河。說實話，長沙城真不是個适合打防禦戰的城市，它的北面，在浏陽河以北和幾汨羅江之間的三十多公裡地面上，幾乎就是一馬平川地，根本無險可守。再往北一直到嶽陽市，也隻有新牆河、汨羅江、浏陽河這三條河流可以憑借着抵擋日軍的進攻，但現在是冬季，三條河流中，隻有浏陽河的水深達到了三米，汨羅江隻有一米多，而新牆河更淺，不足一米深。
長沙城背靠湘江，隻要在城市的北、東、南三面設立主陣地，然後連成一個半圓型陣地就可以了，至于水很深的湘江，王海濤估計日軍是不會輕易渡江的，再說就算日軍渡江到了湘江西岸，除了可以攻擊嶽麓山炮兵陣地外，還是無法直接進攻長沙城。
王海濤把九十師和二一一師都布置在了長沙城外，而二一零師的六個步兵團布防在長沙城城牆上，二一零師的三十門自行榴彈炮和二一一師的五十門自行榴彈炮合在一起，編成一個單獨的自行榴彈炮團，做為九十軍的軍屬炮火打擊力量，放在了長沙城內，同時二一零的所有坦克和戰車也一并隐蔽在城內。
為了彌補二一一師火炮不足的情況，王海濤把二一一師放在了城南，這裡幾處小高地，城牆也正好在妙高峰南側。所謂妙高峰也就是一座七十米高的山坡，地勢較陡，不太好攻，二一一師的師部也設在了妙高峰腳下的城牆上。在妙高峰上，王海濤讓唐龍仔集中放置了三十六門75口徑野戰炮，以及一些防空武器，用來支援城外的陣地防禦。
九十師的二個旅，一個旅布防城北，一個旅布防城東，師部設在了東南城牆上的天心閣。二一零師師部設在興漢門，手下二旅六團分布在城牆之上，七五野戰炮也布置在城牆原有的炮位上。城内側是警衛旅在擔任全軍的預備隊，并擔負起搶修巷戰工事的任務。
長沙城最外圍的第一道陣地，北面設在撈刀河南岸。撈刀河雖不是大河，冬季的水也很淺，隻有一米多深，但必竟有近二十米寬，并且兩邊都有堤岸，修建起防禦陣地來事半功倍。唐亦寬讓城裡的鐵匠打造了大量的三角釘，把它們撒在了河裡，三角釘混在河床的泥沙石頭中，很難發現，一踩上去就會受傷。
第二道陣地是在城牆和撈刀河之間的浏陽河西端，這裡本來有三十七軍的一個團在防守，但它離長沙城城牆太近了，唐亦寬便把這一段接收了過來。三十七軍的這個團被加強到了别的地方。第三道陣地就是城牆外的集鎮和商鋪了，聽說日本人打過來了，城外的集鎮和商鋪的人紛紡離開，不是躲進了長沙城，就是渡過湘江，躲到了湘江以西。空下來的集鎮和商鋪，唐亦石改造了一下，正好修成一道立體防禦陣地。
東面浏陽河離城牆有十餘公裡，河西岸又有三十七軍主力在布防，因此唐亦石隻在三十七軍背後五公裡處，利用幾個連續的幾十米高的山包修建了一道防禦陣地。在這道防禦陣地上唐亦石放置了三十六門75口徑野戰炮，以它八公裡多的射程，可以有力的支持三十七軍的防守。
城外最後一道防禦陣地，仍然是以城牆下的那些空下來的集鎮與商鋪為基礎，改建而成，這樣就長沙城的北面一直到東南角形成了二道完整的環型陣地。城南面是由二一一師獨立防禦的，長沙城的城南有一系列的高地，雖然都不算高，但利用好了也是可以發揮其優勢的。
二一一師的第一道陣地是以離城十五公裡的跳馬鎮為中心主陣地，然後向兩邊沿伸，西邊延伸到湘江邊，東邊沿伸到浏陽河。這道陣地全長達到了二十多公裡，唐龍仔一口氣放了二個團上去，但仍然兵力單薄。後來，五十三軍的九十二師擔去了三分之一的陣地，這才讓這道防線厚實起來。
第二道主陣地是以銅井鎮為主陣地，然後向二邊沿伸，這道陣地的後方二公裡處，有軍械所高地，這個不足一百米的高地頂部本來就有因軍械所而修建的防禦設施，現在軍械所撤走了，防禦設施留了下來，唐龍仔把它們修整了一下，把四六三旅旅部設在了這裡，同時還在這裡放置了全師另一半的火炮。
沒了師屬的自行榴彈炮團，唐龍仔隻能把各團的75口徑野戰炮集中起來，分别放在妙高峰和軍械所二處高地。王海濤還是擔心他這個小舅子的安危，秘密把警衛旅派了一個營到二一一師師部，并且把警衛旅的大殺器，十五門暴風雪火箭炮也秘密布置在了妙高峰上。
城防計劃是完善的，可是要完美的把它修建起來卻不是一天二天就能做到的，為了加快修建速度，王海濤自己掏腰包在長沙城裡雇用了大量民工參與到陣地的修建中去，有了這些民工的參加，陣地修建的進度明顯加快。王海濤到達長沙十天後，各處陣地的修建都到了尾聲。
四一年十二月下旬，日軍第十一軍調兵遣将也基本結束，據偵察旅的偵察分隊發回來的情報顯示，阿南惟幾大将集合的日軍部隊達到了四個師團和二個獨立混成旅團，此外還有一個獨立野戰重炮第五旅團、獨立攻城重炮第三大隊、獨立重迫擊炮第六、第八、第十四大隊，獨立戰車第五、第六大隊，獨立重型戰車第二、第三大隊，飛行第四十四、四十六戰隊。
其中第三師團是剛補充完畢的甲種師團，第六師團是重新組建的甲種師團，第四師團也是老牌甲種師團，隻有第四十師團是三聯隊制的乙種師團。還有獨立混成十七旅團和獨立混成十八旅團，都是下轄有五個步兵大隊，炮兵大隊、騎兵大隊、工兵大隊、辎重大隊各-個。
日軍投入的總兵力達到了十二萬人還有軍艦二十艘、汽艇二百隻、飛機二百餘架。以日軍的實力看，如果沒有九十軍在，那麼日軍是占據上風的。十二月二十四日，日軍第十一軍的幾名主官到達嶽陽市，一場大戰一觸既發。而在新牆河南岸，第二十七集團軍的第二十軍頂在了正面的新牆河南岸的防禦陣地上，并在通城這個據點留有大量預備隊。
而第五十八軍則在第二十軍背後的黃岸市休整待命，以便随時增援第二十軍。薛嶽司令官給第二十七集團軍楊森司令下達的任務是嚴守新牆河防線七至十天，然後可相機向陣地兩側轉移，放開正面，讓日軍向長沙方向深入。這道命令讓楊森司令官感到了壓力。
第二十七集團軍是川軍，自一九三七年出川抗戰以來，曆經淞滬會戰、徐州會戰、武漢會戰，一直打到現在，多次奮戰至減員一半以上。在多次會戰中二十七集團軍打出了川軍的血性，打出了川軍的風釆，多次受到老蔣的嘉獎。這次二十軍剛剛換過了裝備，并補充進來的新兵也經過了整訓，正是士氣正盛之時。
不過以二十七集團軍的武器裝備和人數，憑借着并不深的新牆河，要想阻擊日軍正面進攻的二個師團七天之久，恐怕并不容易。不過軍令就是軍令，楊森也下令第二十軍死守新牆河南岸陣地三天。第二十軍軍長楊漢域也是由底層一步一步殺上來的漢子，面對艱難萬分的軍令，沒有絲毫的退縮。
楊漢域下令第一三三師沿鈇路線上的黃沙街、龍鳳橋、下高橋等地構建工事守，第一三四師在青泉峰、影珠山、古華山等地占領陣地，對日軍進行阻擊。而戰鬥力較弱的第五十四師做為全軍預備隊，駐守通城。從十二月二十三号起日軍調集炮，不斷的對新牆河南岸二十軍的防守陣地發起炮擊，第二十軍沒有可用于還擊的火炮，隻能借助各種工事和掩體對日軍的炮擊進行躲避。
十二月二十四日傍晚，空中大雨如注，日軍的第六師團和第四十師團趁夜強渡新牆河。突降的大雨一方面掩護了日軍的行動，另一方面也妨礙了日軍渡河和推進。日軍二個師團，四萬餘人用一夜時間強行渡過新牆河，然後正面對上了第二十軍二個師的防禦陣地。