1941年8月26日，日本大本營以第538號命令批准日軍駐華中第十一軍再次進攻長沙的作戰計畫，企圖一舉殲滅中國第九戰區主力，打開入侵中國西南大後方的門戶。不料中國軍隊的頑強抗擊使日軍陷入步步血戰境地，部分日軍還在撤退中陷入重圍死傷慘重，整個戰役損失達4.2萬人。
8月下旬，日第十一軍主要作戰兵力開始秘密向湘北集結。9月10日，該軍司令官阿南惟己中將下達攻擊令，決定於18日即九一八事變十週年之日正式發起代號為「加號作戰」的長沙戰役(即第二次長沙會戰)，以5個師團(第三、四、六、三十三、四十師團)和4個支隊、1個坦克聯隊、2個重炮聯隊、2個工兵聯隊共12萬重兵，以及180架飛機、230多艘艦(汽)艇，「予第九戰區敵軍一次沈重打擊」。由於對敵情判斷失誤戰備不足，加之作戰密碼又被敵截獲，中國軍隊正面防禦接連失利，日軍在兩天內便突破新牆河防線，隨後強渡汨羅江向長沙突進。
正當日軍全力進攻時，一個讓其官兵十分沮喪的現象發生了。一個日軍少尉在陣中日記寫道:「9月21日這一天太陽當空，天氣格外晴朗，極高的能見度讓火力發揮到極點，進攻的官兵喊出這樣的口號:‘讓我們頭頂著國旗奮勇殺敵，在太陽的照耀下向長沙前進！’但到了中午左右，照耀我們前進的太陽竟被一個巨大黑影慢慢遮住，大地很快陷入昏暗之中」。此時幾乎所有的日軍官兵都懷疑自己眼睛出了毛病，一個大膽的下士喊了起來:「不好了！大家快看，國旗讓天狗吃掉了！」天狗吃太陽的說法不僅在中國十分流行，而且在日本更是深入人心。一時間不少日軍官兵頓時陷入慌亂之中。
日全食的出現，給日軍官兵心裏蒙上了濃重的陰影。這是因為自古以來日本和很多國家的人們都有一種「天人感應」的觀念，太陽若被黑暗遮蔽，說明國君和臣民肯定有很大罪過，並預示著上天懲罰的降臨。不少參加過第一次長沙戰役的老兵心裏都在犯嘀咕:這次二打長沙恐怕比上次更加凶多吉少。在這種心理支配下，日軍進攻部隊的戰鬥力莫名其妙地大幅下降，尤其是第四師團原本就不願充當攻打長沙的「排頭兵」，只是為了挽回「大阪兵不會打仗」的名聲，才勉強在阿南司令官堅持下承擔了主攻「重任」。日全食發生後，該師團許多官兵都對攻打長沙議論紛紛，認為既然上天都發出了警示，如繼續攻打長沙，結果肯定好不了。
阿南對罕見的日全食卻不以為然，他還饒有興趣地特意在日記中寫下了這一天象:「21日是少見的日全食，由13時15分(東京時間)開始，太陽形成下弦的月牙形，周圍一帶有如同黃昏的渾暗，不久，太陽就被黑暗吞噬。」然而，就在阿南欣賞完這百年不遇的日全食後不久，部隊上下對日食的悲觀情緒讓阿南感到十分「不爽」，特別是連續接到部隊士氣不振的報告後，阿南意識到了問題的嚴重性。於是馬上命令軍參謀長木下勇少將傳令部隊:這次日食完全是一次自然現象， 「我軍正掌握著戰場的主動權」，任何動搖軍心的「胡說八道」都將受到軍法嚴懲！然而，阿南的訓令並沒有讓日軍士氣很快振作起來，但「上天的懲罰」卻很快到來。
日全食後僅幾天，「上天的懲罰」就應驗了，只是不在長沙地區，而在十一軍的後方宜昌。由於宜昌是距重慶最近的戰略門戶，因此日軍在1940年6月攻陷宜昌後，便派十一軍第十三師團駐防。此時該師團已抽出30％的兵力支援長沙作戰，宜昌實際只有1萬多人防守。9月6日，蔣介石接到宜昌日軍兵力不足的情報後，立即命令第6戰區司令長官陳誠向宜昌之敵發起進攻，以此策應長沙會戰。很久沒打勝仗的陳誠接到命令後即於23日調集了15個師的兵力向宜昌發起猛攻，在150門火炮的支援下，中國軍隊迅猛奪佔宜昌日軍的外圍據點，僅宜昌江南岸的肉搏戰，就讓幾百日軍橫死遍野。在中國軍隊的猛烈攻擊下，日軍只得從長沙方向抽調兵力向宜昌馳援，但很快就遭到中國軍隊的層層阻擊，第十三師團鈴木大隊還在回援途中遭到圍殲。戰至10月初，守敵師團長內山英太郎中將絕望地給阿南發去訣別電，並簽發了包括日僑在內的集體自殺令。不料，就在中國軍隊準備發動最後總攻時，日軍增援部隊在空中和地面火力支援下攻擊中國軍隊的側後，中國攻擊部隊只得撤出戰鬥。
宜昌慘遭圍攻給指揮長沙作戰的阿南當頭一棒，儘管他命令參謀長木下勇極力封鎖消息，但還是在日軍中很快傳開，並將其與湘鄂出現的日全食聯繫起來，質疑此次攻打長沙從一開始就「不合時宜」。
由於大批日軍回援宜昌，對長沙的攻勢成了虎頭蛇尾，雖然傷亡慘重，但戰果卻寥寥無幾。唯一讓阿南感到舒心的是他利用獲取的中方密碼，抓住了從江西趕來增援的上高戰役老對手七十四軍的行蹤，用3個師團實施包圍攻擊，讓其損失7000餘人才突出重圍。此時日軍已孤軍深入達150公里，彈藥及兵力不支急劇突顯。於是戰將薛嶽立即調集預備隊和各路援軍對長沙之敵實施包圍。激戰中，中國軍隊「趙子龍師」一個團與日軍一個大隊遭遇，英勇的中國士兵用大刀與敵展開長達1小時的白刃格鬥，讓數百敵軍全部成了無頭鬼，大隊長上原中佐被長刀釘在了大樹上。10月初，發現形勢不妙的阿南被迫下令突圍撤退。10月中旬，日軍退回原進攻出發陣地轉入防禦，中國軍隊全部收復失地恢復戰前態勢。
第二次長沙會戰歷時33天，日軍攻佔長沙的計畫以傷亡4.8萬餘人徹底破產。日軍上層對此次「加號作戰」大加非議，在同年11月召開的南京作戰檢討會上，阿南提出了長篇申訴，其中日全食的發生使士兵作戰意志和戰鬥力下降是其申辯的重要理由。同年12月，阿南又對長沙發動了第三次進攻，同樣以傷亡2萬多人而慘遭失敗。
