迎战德佑军已出动了2个镇、3个协，同时在江西东南的建昌府还驻守着1个协防御福建，江苏、安徽地区也需要1个协驻守，因此现在袁世凯能够抽调的军队只有1个镇1个协了。
虽然在开战之前，袁世凯己让徐世昌再编2个协的军队，但这2个协毕竟是新军，还不能立刻上战场。而袁世凯现在也不敢将全部的后备兵力都调用，毕竞现在还不是生死关头，还要留些余地，因此这次只抽调1个协，这样一来，袁世凯集中2个镇、2个协的兵力，大约在4万左右，进攻长沙。
不过增援的这个协要从南京赶到修水县，至少需要10天的时间，袁世凯可等不了那么长的时间，因此先率领军队进攻长沙，边打边等。
但等袁世凯率领军队杀到长沙时，德佑军已经在长沙布置好了防线。原来铁良撤回到长沙之后，就预计到袁世凯会来进攻长沙，于是立刻着手布置长沙的防线，首先下令永桂，让他驻守衡阳府，并且给永桂运去一批武器弹药，因为现在永桂的部队还有人，只是缺少武器，只要守住衡阳府，就可以确保长沙的侧翼安全，这样长沙就只用守卫东面就行了。随后铁良等人在长沙外围布置防线，并且征调了大量民众参与修筑工事，终于抢在袁军到达之前，完善了长沙的防御。
长沙的反应如此之快，也让袁世凯有些意外，因为前一阶段的战斗，让袁世凯对德佑军产生了轻视情绪，认为铁良等人都是酒囊饭袋之辈，不足为虑，却不知道怀庆、永桂虽然能力一般，但铁良确实是有些本事的，结果不仅错失了在修水县歼灭铁良部的机会，还让铁良有时间布置好长沙防线。
这时段祺瑞又向袁世凯建议，现在长沙己经做好了防御准备，不妨暂时驻军与长沙对持，然后抽调一部份军队，与二协、三协合兵，先攻占衡阳府，这样就能威胁长沙的侧翼，并迫长沙的守军扩大防守的范围，这样自然也就会露破绽来。
但袁世凯则认为段祺瑞的建议耗时太长，而且其中的变数太大，因此没有采纳，而是指挥军队，向德佑军的长沙防线发动猛攻。
不过这时德佑军已有准备，防御工事也修建得比较完善，而且论兵力，铁良的北路军加上驻守长沙的德佑军，共计近约3.5万，而袁军两个镇一个协只有3.2万军队左右，在兵力上袁军也不占优势，同时长沙是德佑军的大后方，各种物资，武器弹药都十分齐备，同时铁良、良弼、荫昌三人也轮流亲临战场督战指挥，因此袁军的进攻并不顺利，一连猛攻了6、7天，但取得的成果并不大，反而伤亡
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