岛贯武治大佐离开牡丹江后，先是回到国内的参谋本部，第1部长真田穰一郎少将等就此次作战问题，向其作了具体交代。
真田特别提醒岛贯，并指出中国战场犹如第一次世界大战时之巴尔干半岛，将直接影响到大东亚战争的全局，切望圆满完成湘、桂作战。
真田少将还提到，根据此次作战之目的及中、美空军力量的最近增长情况，待湘、桂作战结束后，为压制中、美空军在大陆内地的活动，有必要考虑进攻西安地区。
第1部的第2课长服部卓四郎大佐，在与岛贯谈到中国战场情况时也指出，根据目前整个战局的情况，美国空军必然会从中国大陆的基地空袭日本本土，因此封杀美国空军在华的活动，是当前要务。
桂林空军基地是重要目标，因此对长沙、衡阳、桂林、要急速予以攻占，彻底破坏这些空军基地，然后再继续达成攻占柳州、南宁之任务。
另外，服部还向岛贯提到了几个问题，首先是重庆方面似已察觉到平汉铁路南段的打通作战，因此该作战将遭到较强的抵抗和较大的损失。
但长沙作战如作好准备，将不会有大的损失，只是要考虑空军的力量。11军在作战期间，其原守备地区之防务，预定交由后方旅团担任。
其次是，现空军在华兵力战斗机为12个中队，袭击、轻轰炸机9个中队，重轰炸机3个中队，侦察机4个中队，共计为28个中队，约280架飞机。根据形势发展，准备增加战斗、轻轰炸、重轰炸各3个中队，即9个中队。
还有就是作战中要预防余汉谋的部队，从南部的韶关方向进行策应。此外对于此次作战的伤亡应有心理准备，大本营参谋本部认为，此次作战开始后，每月将有3000人战死，15000人战伤或患病，现困难是军医不足。
另外，岛贯还与第2课担任中国方面作战的参谋近藤傅八中佐就作战中的情报、兵站和作战构想作了更具体的联系、探讨，还特别考虑为使向衡阳、桂林间的作战能否取得预想的进展，必须在开始作战的前4个月，击溃和歼灭守军约60个师。
岛贯于4月1日到达上海，与前来迎接他的天野正一对长沙以南地区的作战及与广州田中久一中将的第23军如何协同配合又作了研究。随后一同到达南京，向畑俊六作了报告后飞抵武汉。
岛贯大佐根据11军当时情况及中央军第9、第6战区之兵力部署，其所制定之第一期作战计划主要为：先以8个主力师团中的5个师团，由湘江两岸南下。攻向长沙、株洲、衡阳，即两个师团沿岳阳至衡阳的铁路沿线和以东地区南下，另外以两个师团在以东的平江、浏阳、萍乡、茶陵山区进行左翼迂回策应。
再以1个师团由南县渡过洞庭湖，在湘江以西的沅江、益阳、宁乡、湘乡南进，进行右翼迂回。
当以上5个师团，进至长沙、浏阳、宁乡一线地区时，后续第二线的3个师团投入作战，以继续保持进攻的强度，当到达桂林东北和以东地区时，再作阶段性的休整。
岛贯武治所订的这个作战计划，根据宽正面、大纵深作战的需要，其特点，一是加强了战役的两翼掩护，即东部以第3、第13师团为外翼。西部以独立步兵第5旅团一部、独立混成第17旅团一部、步兵第109联队和第40师团为外翼。
二是为了对约300公里的纵深始终保持突击能力，因而控制着由34师团、58师团和27师团所组成的二线部队。
这个作战计划的大要，经横山勇、中山贞武同意后，岛贯和情报参谋竹内实孝少佐，同去南京向派遣军司令部当面作了报告。
畑俊六、松井太久郎、天野正一认为这个计划与派遣军的作战构想、作战指导要领等完全一致，因而予以同意。并指示第11军应尽全力和安心于组织、指挥第1线部队作战，至于庞大的后方兵站方面的任务，则由另外的专门部门负责。
另外，中国派遣军总司令部还将11军的这个作战计划，转达给负有配合策应任务的驻上海永津佐比重中将的第13军和驻广州田中久一中将的第23军，山琢磨中将的第5航空军也接到了相关通知。
作战计划确定之后，日军各师团向担任防守的部队交代了任务之后，开始向指定的地区集结。
一线日军行动迅速，青木成一中将之第40师团，由岳阳西移至石首、华容地区。而岩永汪中将之第116师团，由汉口前移至岳阳以南的新开塘、小乔岭附近。
佐永间为人中将之第68师团，由九江经大冶西移至岳阳以东的临湘、桃林、西塘一带。山本三男中将之第3师团，由应山南移至祟阳、洪下周围。赤鹿理中将之第13师团，由荆门、沙洋镇南移至崇阳以东的白霓、路口、楠林桥地区。
此外，针谷逸郎大佐之步兵第218联队，位于岳阳东北之城陵矶。
第2线的3个师团也按照命令集结，伴健雄中将之第34师团，由南昌西移至蒲圻以南的白石铺、花亭桥一带。毛利末广中将之第58师团，由应城南移至监利、郝穴的长江北岸。竹下义晴中将之第27师团，由武汉南移至蒲圻以北的铁路沿线两侧。
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