营田仓储库被毁，日军迫于无奈，只得集中五万兵力，丢开坦克大炮，以步兵作战，展开最后的决战。薛岳决定以六个师的兵力给日寇以严重打击，不求全歼，只求将日军击退。冈村宁次虽然看穿薛岳必会利用拖延战术延长决战时间，而日军面临弹尽粮绝的困境，若不能在一两天之内取得决战胜利，之后必然难以为继。于是冈村宁次最终决定撤兵。至此，第一次长沙会战取得了胜利。