万家岭大捷的参战部队有国民党66军，4军，74军，187师，139师，91师，新编13师，新编15师，142师，60师，19师，预备第6师等，共计10万，而日军第106师团。

第九战区第一兵团司令薛岳奉命指挥九江至南昌以及鄱阳湖周围战事。他把7个军的兵力部署在德安、瑞昌、庐山地区，摆下一个他自称为“反八字阵”的阵势，迎战冈村宁次的第11军。薛岳说:“我这个反八字阵势，如袋捕鼠，又如飞剪，敌犯右则左应，犯左则右应。敌若钻进来，就很难逃出去。

而日本第106师团主力孤军深入到了万家岭地区。当发现日军第106师团孤军深入之后，薛岳认为机会难得，随即给武汉军委会和9战区司令部发电请示，拟抽调大军，歼灭突入该敌，以定后方。蒋介石迅速回电同意，并表示再调遣部队支援薛岳。决心既下，薛岳乃从德星路、南浔路、瑞武路三个方面抽调第66军、第74军、第187师、第139师的一个旅、第91师、新编第13师、新编第15师的一个旅、第142师、第60师、预备第6师、第19师，会同负责正面阻击106师团的第4军，四面包围，全力出击。10余万军队开始在崇山峻岭中运动。

第1兵团主力第74军(即后来的号称国民党军五大主力之一的整编第74师的前身)等部在长岭、背溪街、张古山、狮子岩等处与日军第106师团激战。10月7日，薛岳认为歼灭当面日军的时机已到，下达了对敌第106师团展开总攻击的作战命令，当晚8点，总攻击开始打响，第66军以第195师及160师向石堡山攻击前进。74军第51师在师长王耀武指挥下，153旅作为主攻，151旅作为预备队，以主力向张古山进攻，并占领张古山主阵地。当夜日军反攻，战斗至烈，“305团预备队用尽，营长王之干阵亡，连长以下，伤亡亦众”。到8日早晨，在日军二十多架飞机轰炸下，日军发动反击攻势，双双激战

蒋介石命令薛岳，务必在10月9日24时前全歼该敌，结束战斗，作为给“双十节”的献礼。15时，薛岳命令各部队选拔勇壮士兵200至500人组成奋勇队，担任先头突击。同时各部长官一律靠前指挥，薛岳自己也亲临一线。18时，炮火准备。19时，奋勇队出击，各主力部队紧随其后，向箭炉苏、万家岭、田步苏、雷鸣鼓刘、杨家山等地全线攻击。各部队前赴后继，踏尸猛冲。经一夜血战，106师团的防御阵地彻底崩溃。战事之壮烈，可想而知。薛岳指挥的万家岭战役，虽然取得胜利，但也是惨胜，这场胜利付出的代价太大。