4月21日，第九戰區的部隊首先開始行動。第1集團軍以第60軍第184師和第58軍新10師進攻奉新，以第58軍新11師監視靖安日軍；以第74軍主力進攻高安，以第74軍及第49軍各一部北渡錦江，進攻大城、生米街。激戰至26日，日軍退守奉新、虯嶺、萬壽宮一帶。第19集團軍攻克大城、高安、生米街等據點。但爾後進展困難，攻擊受阻。兩個集團軍的部隊均未能按照計劃挺進至南潯鐵路。
第三戰區的第32集團軍以第29軍第16師、第79師、預備第5師及預備第10師之一部於4月23日渡過撫河，進攻南昌。激戰至26日，攻克市汊街。（南昌南），向南昌*近。27日，日軍集中第101師團主力實施反擊，在猛烈炮火及航空兵火力支援下，與中國軍隊在南昌東南、正南郊區展開激戰，反複爭奪該地區內的各村莊據點。第79師師長段朗如因部隊傷亡過大，於4月28日夜改變進攻部署，並發電報向軍及集團軍作了報告。第32集團軍總司令以擅自更動計劃為由，報第三戰區批準，將其撤職查辦。蔣介石急於攻下南昌，聽到報告後，於5月1日下令，以貽誤軍機罪將段朗如“軍前正法”，令第16師師長何平“戴罪圖功”，令上官雲相到前方督戰，限於5月5日以前攻下南昌。
蔣介石限期於5月5日攻下南昌的命令下達後，第九戰區代司令長官薛嶽認為：以南昌防禦戰後尚未得到補充而武器裝備又遠遜於敵人的部隊，對武器裝備占絕對優勢而又依托防禦工事的敵人進行攻堅作戰，不可能按主觀決定的時間攻下南昌。但他不敢直接向蔣介石提出不同意見，於5月3日致電陳誠陳述自己的看法。他說：“查南昌、奉新方麵之攻擊，自4月漾日（23日）開始，已11天。因我軍之裝備等不及敵人，而敵人之重兵器、機械化部隊與飛機等，能處處協力敵陸軍之作戰。因此攻擊頗難摧毀敵之堅固陣地。現迭奉委座電令：我軍作戰之方略在消耗敵人，而不被敵人消耗，避實擊虛，造成持久抗戰之目的。故此次南昌之攻擊，即在消耗敵人、避實擊虛之原則下，預行設伏，采用奇襲方式，四麵進攻，冀以最迅速敏活之手段，奪回南昌。現時已持久，攻堅既不可能，擊虛又不可得，敵勢雖蹙，但欲求5月5日前攻克南昌，事實上恐難達成任務。除嚴令各部排除萬難、不顧一切繼續猛攻外，擬懇與委座通電話時，將上述情形婉為陳明。”陳誠於5月5日將薛嶽的電報全文轉報蔣介石。當時桂林行營主任白崇禧對限時攻克南昌的命令也認為不符實際，5月5日也致電蔣介石及何應欽，婉轉地提出不同的建議。他說：“我軍對敵之攻擊，必須出其不意，始能奏效。今南昌之敵既已有備，且我軍兼旬攻擊，亦已盡其努力。為顧慮士氣與我最高戰略原則計，擬請此後於南昌方麵，以兵力三分之一繼續圍攻，三分之二分別整理。在外則仍宣傳積極攻略……”兩封電報的用意，都是“以子之矛，攻子之盾”，以作戰指導不符戰略方針為理由，希望蔣介石改變限期攻克南昌的命令。蔣介石接到電報，又得到陳安寶軍長犧牲及進攻部隊傷亡慘重的報告，於5月9日下達停止進攻南昌的命令。日軍此時亦因損失嚴重，無力反擊，南昌會戰結束。
南昌戰役是抗日戰爭進入相持階段後中日軍隊的首次交鋒，日軍糾集重兵，先發製人，攻勢極為猛烈。中國守軍奮勇抵抗，兵力損失達43000餘人。