從1945年4月9日開始，6月2日結束，歷時55天。主要戰場綿亙洞庭湖22西南，包括常德、益陽、湘潭、邵陽、零陵、東安、新寧、武岡、洪江、芷江、辰溪、漵浦、沅陵、安化等地區。共斃傷敵人28174人，俘敵247人。這是一次勝利會戰。其取勝的原因既有客觀因素也有主觀因素
湘西地形對中國國民革命軍有利，對日軍不利。其境內雪峯山、武陵山南北縱列，山脈相連，高峻陡峭，難以逾越，“愈向西進，山勢愈險愈高，正是孫武所說的‘死地’”，資、沅、澧諸水交錯東流，水深谷險，道路狹窄，汽車牽引的重炮不易運轉，只能以輕武器從平川往高處仰攻。中國守軍則居高臨下，從山麓到山頂利用險峻地形，構築層層陣地。山下系水田，日軍很少有可利用的地形，只能沿公路大道徐徐前進，公路兩側有我伏兵層層阻擊，給敵以重創。
雙方軍事力量的對比是國軍強日軍弱。由於美國以現代化武器援助中國，中國國民革命軍此次戰役的武器裝備，無論是陸軍火力還是空軍火力均超過日軍。特別是日軍喪失制空權，戰鬥力因而減弱，不能攻破國軍之重要據點，這是克敵制勝的關鍵。中國空軍以駐湘西、滇東、川東的芷江、陸良、梁山(今梁平)等地之第一、第二、第三大隊各一部，聯合美國空軍頻繁出動，僅第5大隊即出動飛機940架次。由於中美空軍掌握了制空權，緊密配合陸軍突擊日軍，使敵傷亡慘重。同時，廣泛襲擊日軍漢口、岳陽、湘鄉、邵陽、衡陽、零陵等地空軍基地、倉庫及重要交通線，部分癱瘓了日軍的運輸補給。另外，國民黨有雄厚的後備兵團作爲後盾，而日軍是孤軍深入，無後備兵力。故雖然日軍來勢兇猛、行動快速、分進合擊，但因日軍不顧前後之聯絡，冒險急進，而遭中國國民革命軍守軍各方面之打擊。正如服部卓四郎所說的：“因敵軍在優勢的美國空軍配合下，不斷空運地面部隊增援戰場，頑強抵抗，我軍損傷續增，總司令官終於5月9日下令停止進攻。”
