第62军的两个团已经被日军打垮，所有日军打援部队一齐掉过头来对付第79军，倒霉的第79军立足未稳，立即遭到重创，仓皇后退。
7月27日，苦战中的衡阳守军连连告急，请求增援。从第四战区赶来的第46军全力突击到衡阳西北近郊的三塘附近时，由于缺乏两翼掩护，又成了深入之孤军，受到日军两面夹击，因伤亡惨重而败退。
第74军在国军的战斗序列中属最精锐的主力，在历次的会战中均有上乘表现。然而，这次参加衡阳解围作战时，74军独自在衡阳近郊鸡窝山一带与日军打援部队鏖战，也没有与其他援军联手进攻，当攻克鸡窝山阵地后又突然莫名其妙地撤离了。
在多路援军中，第62军可以说是最得力的援军，该军两次攻占衡阳郊区的雨母山，此地距离衡阳市中心仅12公里。当时的日军阻击部队是第40师团234联队，事后的情报证明，在国军第62军的拼死攻击下，日军234联队的防线几度被突破，日军官兵死伤惨重，连马夫和通讯兵等辅助兵员都进入一线阵地，在弹药用尽时用拼刺刀和投掷石块等方式继续战斗，可见战况之惨烈。令蒋介石捶胸顿足的是，当时第62军北侧衡宝公路60华里处就有第100军整整三个师的主力部队