敌攻破，羊楼司暴露在敌人面前。
这时，岳州地区雨雪交加，山险路滑，给北军的进攻造成了困难。吴佩孚决定息战数日，等待天气好转，同时电令后续部队赶紧向战地集中。
羊楼司位于湘北边陲，与湖北赤壁、通城、崇阳三县接界。是由北进入湖南的第一镇，守南北要冲，历来为兵家必争之地，是湖南四大边境重镇之一。地处万峰山与大药姑山之间，周围山势陡峭，铁路横穿狭谷，是由武昌入岳州的咽喉要道。
联军原将湘军第三旅之第六团、桂军韦荣昌所部一旅，部署于羊楼司至廖平铺铁路两侧的高岭上，控扼险要，林修梅、韦荣昌亲至羊楼司指挥。
新店、滩头失守后，赵恒惕部也退守羊楼司。联军以羊楼司为中心，在南起港口，北至黄盖湖一线，构筑了由堑壕、石垒和铁丝网组成的四道防御阵地，准备坚守；同时，派出敢死队，深入太平口、新店一带，袭敌后路。
三月五日左右，吴佩孚所部后续部队相继抵达战地。吴便令曹瑛之第四混成旅由太平口沿江西进，增援第一混成旅。
三月十日，吴亲率第二、三、五混成旅和湖北第三混成旅，左起朱楼坡（羊楼洞南）右至黄盖湖，对联军第二防御地带发动进攻。吴部沿山梁推进，攻势猛烈。联军虽依托阵地顽强抗击，仍抵挡不住北军的冲击，当天即有三道阵地被敌突破。
十一日上午九时，最后一道阵地也落入敌手，联军只得放弃羊楼司，向岳陽方向后撤。这次战斗，北军死伤三百余人，南军伤亡更为惨重。
北军攻占羊楼司后，便于三月十一日上午以第三混成旅为第一追击队，经长安驿（今临湘）向新墙方向追击，抄袭联军后路；以第二混成旅为第二追击队，由平水铺经长安驿、路口铺向云溪推进，尔后窥取岳州；吴佩孚亲率第三师第六旅，于十二日向新墙方向续进，企图切断联军退路。
云溪，（现湖南省岳阳市云溪区）地处长江中游南岸，西濒东洞庭湖，位于湖南省东北部，东北与临湘接壤，西北与湖北监利隔江相望。属幕阜山余脉向江汉平原过渡地带，境内群峰起伏，矮丘遍布，河港纵横，湖泊众多，整个地势由东南至西北呈阶梯状向长江倾斜。
是通往岳州的最后一个战略要地，由桂军陆裕光部一混成旅和湘军第一师第一团防守。三月十三日，北军阎相文之第二混成旅开始沿铁路向云溪进攻。云溪守军竭力抵抗，阎旅进攻受阻。
这时，从北面的临湘（今陆城）和东面的通城方向向云溪
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