1944年8月7日上午，橫山勇調集了4個師團的兵力對衡陽發起了第三次總攻。此時守軍能戰的士兵僅有千餘人，而且彈藥奇缺。方先覺與下屬各部的通訊聯絡電話線都被日軍的重炮炸斷，隻能各自為戰。即使在如此艱難的情況下，守軍又頑強的堅守了一天。8月8日，部下向方先覺提議突圍，但遭到了他的拒絕。
方先覺說：“突圍容易，但我們突出去了，剩下的8000傷兵怎麼辦？你們忍心丢下他們讓日本鬼子屠殺嗎？如果這樣做，今後我們還有何面目再帶兵！要死，我們死在一塊，要自殺，我先動手！”随後就拔槍準備自戕，幸虧副官眼疾手快，将他的手槍擊落。最終第10軍幸存的将士被日軍繳械，包括方先覺在内的進階将領則被日軍囚禁。那麼他們後來是如何逃脫的呢？
首先逃掉的是第3師師長周慶祥和軍參謀長孫鳴玉，他們被囚禁在衡陽城外的天主教堂裡，三周後的一天夜裡二人以窗架為梯，翻越圍牆逃掉了。周慶祥逃脫後先是來到了廣西，在這裡收編了部分散兵重建了第3師，44年底他來到重慶被任命為第10軍副軍長。
第三個逃脫的是軍長方先覺，1944年11月19日，在被囚禁了三個月後，方先覺在軍統特工的接應下成功逃脫，抵達重慶後受到了蔣介石的接見并被任命為第36集團軍中将副總司令。此後直到日軍投降，方先覺一直呆在後方，再也沒有和日軍打過一仗。1983年3月，方先覺在台北病逝，享年78歲。
最後逃脫的是190師師長容有略和預10師師長葛先才，他們逃脫的過程比較驚險。周慶祥和方先覺逃脫後，日軍将容有略和葛先才轉移到了三面環水的“聯湖書院”囚禁，并派了一個小隊的士兵看管。4個多月後，他們在軍統的配合下通過挖洞的方式逃了出來，途中被日軍發現并開槍追擊，多虧這次營救計劃部署周密，在接應部隊的阻擊下，二人最終逃脫。之後輾轉來到湘西芷江機場，乘飛機抵達了重慶。容有略先後擔任過64軍軍長和海南防衛總司令部第三路司令等職，1982年在台灣病逝，享年76歲。葛先才則先後擔任過第28軍192旅少将旅長和整編第23軍192師師長等職，1997年在台逝世，終年93歲。