方天觉也不知道守在衡阳的意义何在，说好的里应外合呢？援军的鬼影子都没看见一个，越打弹药越缺乏，伤员越来越多，包围圈越缩越小，再继续打下去，守军除了全部英勇就义，在历史书上留下悲壮的一行字之外，衡阳保卫战已经失去了军事行动的意义了。
傻子都知道衡阳坚持不了多长时间了，可是援军就是赶不到，蒋介石非常生气，他一生气就要杀人，有一天他无意看到壮丁遭到军官虐待，又发现军用纱布出现假冒伪劣产品，他觉得找到了国军无能的真相，召开军事会议，痛斥军队腐败，越说越上头，越说越生气，把负责征兵的兵役署署长直接给枪毙了。
枪毙个把腐败分子，对于衡阳城内的将士们来说，没有任何意义，到8月3日的时候，衡阳城内的伤兵已经达到6000人，重伤员也超过了1300人，这些人都已经完全失去了战斗力，唯一能做的就是在痛苦呻吟中等待死亡的到来，现场气氛令人窒息。
横山勇继续增兵，当弹药人员补充充足以后，8月4日，日军开始了第三次总攻，总攻前，日军进行了充分的炮火准备，日军轰炸机对衡阳城废墟又进行了一次地毯轰炸，日军重炮一次性发射了4000发炮弹。
日军继续发动潮水般的进攻，还能动弹的中国军队士兵全部上了前线阵地，此时已经没有所谓的阵地了，都是废墟，守军在每一个废墟和日军展开反复争夺，没人后退，直到全部战死，还是当事人描述的好：
此时也，我官兵唯有用之烈如火的战志，面对敌人猛烈无比的攻击，以手榴弹和刺刀粉碎敌人波浪式的冲锋，浴血死战，寸土必争。碉堡垮了，武器毁了，人被埋了，但只要有一个未死者从灰烬中振臂高呼，无不创痛皆起，以一当十，以百当千，与敌人拼到底，与阵地共存亡！
打到8月5日的时候，守军的弹药也快没了，情况危机，方天觉召集师长们开了一个小会，商量接下来的事情怎么办？
有人建议突围，不过很快就被否决了，有余程万的例子摆在那里，没有蒋|的命令，突围出去了也是死，何况城内伤员实在太多，把伤员丢给鬼子屠杀，自己跑路，这种事情方天觉干不出来，商量了一会儿，实在没辙，方天觉表示，实在不行了，大家都到军部来，咱们一起死！
同时，方天觉下令，每个师长身边只留四个卫士，其余的人全部顶上前线。
到了8月7日，横山勇真的急眼了，一个小小的衡阳城，打了一个多月都打不下来，日军参谋本部对他非常不满，横山勇非常上火，一上火痔疮就犯了，屁眼不停流着血水，站都站不起来，为了攻占衡阳，他下令集中所有火炮，把所有能找到的炮弹都发射了出去，对准衡阳城猛轰，这是抗战爆发以来，日军攻城炮火最猛烈的一次。
方先觉知道顶不住了，给蒋|发了最后一封电报，上面写着“此电恐为最后一电，来生再见！”
蒋|大吃一惊，立即给王耀武发电报，命令他第二天必须赶到衡阳，否则军法从事！结果第二天王耀武依然没有赶到，也没有被军法从事。
为了鼓舞士气，蒋|将方先觉的“最后一电”透露给了报社，各大报纸纷纷转载，有的表示可谓惊天地泣鬼神，有的表示黯然神伤，热泪盈眶，有的表示凄然欲绝。
大家都在默默的向各路神仙祷告，为衡阳城里人们即将到来的悲惨命运焚香祷告，当天晚上，蒋|起来了三次，诚挚的恳求耶稣显灵，救救衡阳城里那些可怜的人们，希望在他一觉醒来的时候，衡阳城已经转危为安。
蒋|还希望援军在8日能够赶到，为衡阳解围，不过这显然是幻想，美国记者白修德当时就在外围，他悲愤的写道：全线没有一个人在行动。
此时第10军差不多都是伤员了，有近万人，为了避免伤员遭到屠杀，在和几个师长商量过后，方先觉决定投降，条件就是日军替伤员医治伤口，并且保证不得屠杀伤员，横山勇得知这个消息之后，喜出望外，立即满口答应，保证不伤害第10军任何一个人的生命。
此时方先觉痛苦至极，他已经不想活了，8日凌晨五点左右，方先觉突然拔出手枪，对准自己的脑袋，被警惕的副官一把打飞，两个人相对哽咽无语。
日本人是真的耗不起了，参与进攻的两个主力师团，打到8日的时候，还能站着的不到十分之一，剩下的不是死了，就是躺在草地上疼的哭爹喊娘，由于天气炎热，瘟疫已经在军营中开始流行，很多士兵得了霍乱。
抗战胜利后，第10军老军长李玉堂专门问过几个日军师团长，问日军在衡阳到底死伤多少人？回答的数据基本是人，超过了日军在中国战场上任何一次战役死亡的数字。
8月8日中午11点，衡阳完全停战，日本《读卖新闻》记者走进了衡阳城，他是这样描写的：
街上的建筑成了瓦砾堆，满街都是敌我的尸体，还有伤兵，连插脚的空袭都没有。在酷热的8月里，堆积如山的尸体已经开始腐烂，强烈的味道叫我不敢喘气。伤兵的伤口也在腐烂，上面爬满滚滚蠕动的蛆虫。
中美空军侦察之后，确定衡阳已经陷落，蒋介石悲痛欲绝，决定将衡阳改名为“先觉城“，不过很快得知方先觉投降了，又赶紧撤销这个命令。
衡阳陷落后，第10军的将士们没有得到医治，也未遭到屠杀，这并不是日本人仁慈，主要有两个原因，首先是日本人非常的贱，俗称尊敬强者，你对他越横，他越敬畏你，第10军把日军打得凄惨无比，日本人反过来非常尊敬将士们，觉得他们是真正的勇士。
其次是日本人也知道自己快完蛋了，国军中的各个派系想给自己留条后路，日本人也不傻，在这个时候还搞大屠杀，那纯粹是脑袋进水了，他们也想活着回到日本。
在抓住方先觉以后，日本人没有危难他，只是把他和几个师长软禁在衡阳城里，其余普通的战士压根就没管，来去自由，战士们基本都跑了出去，可是第10军没有了，他们只好到处流浪，等九个月过后，当庆祝抗战胜利的鞭炮在全国响起时，血战衡阳的战士们却流落街头当乞丐。
因为日本人看守的很松，过了三个月，在军统人员的策划下，方先觉逃出了衡阳城，随后几个师长们也跑了出来，到了1944年底，第10军的将领们基本都回到了重庆。
预10师师长葛先才逃回重庆后，遇见了何应钦，何应钦阴阳怪气的说，衡阳一战打的很热闹，但好像第10军军师长没有一人殉职！葛先才差点被气的当场昏倒，于是不冷不热的回击了一句“军、师长有人殉职，也打不了47天了。”
蒋|看到方先觉有点内疚，给他颁发了一个青天白日勋章，但也让他坐了冷板凳，再没重用过他，方先觉从此变得非常沉默，绝口不再提衡阳保卫战，后来方先觉去了台湾，一直沉默不语，1983年去世。
1944年，教|导员在《解放日报》上发表了一篇社论，说了一句公道话“守衡阳的战士们是英勇的”。
抗战胜利后，蒋|派预10师师长葛先才重返衡阳，收拾战死者的遗体，一共挖出了3000多具，和尸骨一起被挖出的，还有阵前委任状、照片、家书和情书。
面对这些遗物，葛先才嚎啕大哭，这都是他的生死兄弟，他将所有遗骨埋葬在了张家山阵地，当时战斗最激烈的地方，他到台湾后，写了一本回忆录，上面记着——草长的最高最茂盛的地方，也必是骸骨最多的地方，不过一年半之前，这些骸骨还都是国家的好男儿、父母的爱子、春闺的梦里人。。。
第10军的将士们浴血奋战，在衡阳拖住了日军47天，不过并没有任何卵用，广西的国军依然没有任何准备，大家都不想死，都想战后享福，攻占衡阳后，日军继续南下，各路国军继续保存实力，日军继续势如破竹，一度打到了贵州独山，让重庆震动，委员长都准备跑路到康定了。
可笑的是，当时已经11月了，国军精锐全副美械，穿着暖和的棉衣棉裤，日军还穿着单薄的夏装，在冬天的贵州深山冻得瑟瑟发抖，就这样都差点打进了重庆，罗斯福看到都彻底无语了。
第10军的战士们都是好样的，唯一可惜的是，跟错了组织，他们的血白流了，猪一般的国府，对不起善良的人民和英勇的战士！