1941年9月上旬，侵華日軍糾集第3、第4、第6、第40師和4個旅團兵力約12萬餘人分别從港口、潼溪街、新牆強渡新牆河，對中國第九戰區發起進攻，企圖殲滅第九戰區的主力。第九戰區司令長官薛嶽調集3個集團軍12個軍33個師與日軍展開激戰，第二次長沙會戰爆發。
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柏輝章
新牆河中段渡口南端有一個小鎮名叫新牆，有百十戶人家，國民革命軍第四軍第102師防守在此，扼守着新牆河。新牆河是日軍過河必須要攻擊的重點，是防守長沙城的第一道門戶。第二次長沙會戰爆發後，第102師各部緊急加強全線防禦工事，并針對日軍的重炮構築了重型掩護體，新牆小鎮和周圍村子的老百姓被提前疏散，潛入敵後活動的部隊被及時召回，一場大戰即将在新牆河爆發。
9月17日，新牆河北岸的日軍集中3個師團的兵力，并附坦克、騎兵、炮兵向第四軍陣地發起進攻，日軍首先以重炮轟擊新牆小鎮，一時間彈落如雨，小鎮頓時成為一片瓦礫。當時師長柏輝章将102師的機槍掩體工事多設在小鎮兩側小山内，斜交的火力集中封鎖了新牆河渡河的幾個港口。日軍雖然兵力多，但遭到斜交火力的掃射幾次強渡都未能得逞。
在新牆河岸，日軍幾次沖鋒均被打退，鬼子屍體浮在河中随水漂流，緩緩往下遊淌去。日軍強渡未成，于是又集中兵力從第304團右翼強渡新牆河，準備渡河後建立橋頭堡陣地。柏輝章師長見狀，下令第304團團長許世俊帶兵消滅這股敵人。許團長得令後立即組織一個營的兵力對渡河日軍發起猛攻，戰士們奮勇沖殺，竄上橋頭堡的日軍數十人被全殲。
在橋頭堡陣地，帶隊的日軍曹長被俘虜，這個日軍曹長被押到師部後見到柏輝章師長便挺胸提臀敬了一個軍禮，并用半生不熟的中國話說道：“你軍大大的好，有名有名的軍隊。”這個日本軍曹如實地說出了日軍的兵力情況，并請求柏輝章不要殺他。柏輝章将這個俘虜押入戰俘營，交到後方進行改造。
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日軍隔河射擊
中午時分，日軍飛機6架飛臨新牆河守軍上空進行輪番轟炸，鬼子的大炮也進行延伸射擊以掩護工兵搶修新牆河上被炸毀的軍用橋梁。軍長調來重迫擊炮增援，瞄準正在搶修橋梁的日本工兵。迫擊炮打出數十發之後，日軍修建的橋梁被打塌一節，正在緩緩通過橋梁的日軍坦克不得不停止了腳步。
在第306團方面，日軍騎兵強行涉水強渡新牆河，陣地被日軍騎兵突破。鬼子騎兵沖上陣地後到處穿插沖擊，第306團團長陳希周幾次告急，柏輝章嚴令他死守陣地，不準後退一步。10多分鐘後，日軍騎兵沿線強渡，分股突擊，柏輝章指令各團堅守據點，誓與陣地共存亡，沒有指令不準擅自後退一步，并緊急調派補充團構築第二道防線。
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新牆河守軍
激戰在新牆河沿岸展開，全線官兵與日軍步、騎、炮聯合兵展開激烈厮殺，雖然裝備不如日軍，體力不如日軍，但無人後退一步。在新牆河岸，102師的官兵們犧牲了一批又一批，新牆河畔的土地灑滿了戰士們的熱血。在新牆河激戰時，師長柏輝章将指揮部推進到潼溪街附近，靠近新牆河戰線指揮，日軍的炮彈時不時落在指揮所附近。
戰鬥至傍晚，第306團第一營在比家山陣地遭到日軍第13聯隊大量敵兵的圍攻，該營傷亡慘重難以支撐。此時柏輝章已經無兵可調，他隻得指令師直屬工兵營前往增援。工兵營是師長的寶貝疙瘩，工兵們大多從貴州講武堂、軍校畢業，能造地雷、排地雷、會架橋鋪路、會設定路障和電話線路，屬于多面手。不到萬不得已，師長絕不忍心派他們上陣。
新牆河激戰
新牆河畔激戰三晝夜，工兵營隻剩下了營長楊炯和第3連連長孫逸民，還有受傷的士兵31人。工兵營正面之敵約有七八百人，日軍已經突破防線正在漸漸渡河而來，柏輝章緊急請示軍長歐震，歐軍長下令全軍相機退守潼溪街。第二天，日軍騎兵攻占比家山，并趁機進犯潼溪河。
在第305團陣地，全團傷亡慘重。第一營陳開本部隻剩下百餘人據守在古家村，遭到日軍重兵圍攻。二連長曾德正率部與日軍展開白刃戰，最後全連戰死無一人生還。第二營代營長徐錦江率領18個人堅守黃泥港受敵騎兵沖擊，全部壯烈犧牲。三營長孫國桢率部在河畔與日軍白刃戰，不幸被日軍刺中要害壯烈犧牲。
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日軍騎兵
戰況漸入危急，歐震軍長從關王橋打來電話，要求全師堅持戰鬥，全力阻擊日軍前進掩護戰區部隊完成後方反擊部署。柏輝章說：“現在敵人步兵分頭攻擊我各個據點陣地，敵軍騎兵亂竄，連日來傷亡累累，剩下已經不足千餘人，請派一個團的兵力前來增援。”
歐震回答道：“軍隻有九十師的一部兵力作為決戰使用，抽調不出兵力前來作戰。薛長官有令，目前戰場成敗，責任在我軍，我就把這個任務交給你了。”柏輝章放下電話，面色憤然說道：
“孤軍奮戰，孤軍奮戰！”
抗日士兵
柏輝章打完電話後，便對參謀長熊欽垣說：“歐軍長不肯派兵增援，現在火線上兵不滿千，營長以下快犧牲完了，剩下一些零星部隊分守各個據點，看來支援不久，前線一垮後面就難以設防。我決定到第305團督戰，陳副師長到第304團去，我們以決死效命，師部後方一切事務請你完全負責。”說吧，柏輝章便趕往第305團陣地上去。
在第305團陣地，柏輝章持槍上陣督戰，直到前沿陣地與官兵并肩戰鬥。第102師各部官兵又奮戰了2日，以慘重犧牲拖住了日軍進攻步伐，為後方反擊部署赢得了時間。此時軍長才下令讓第102師撤退，火速趕往黃花市集中待命。在撤退途中，第102師後勤辎重部隊和随營家屬遭到日軍飛機轟炸掃射，日軍騎兵沿路追殺，路上屍骸枕藉。當時日軍已經搶先第102師占領了黃花市，于是102師又不得不撤到株洲的田心鎮集結。
在田心鎮，全師官兵集合時僅有官佐不足百人，士兵隻剩下了540餘人。在田心鎮，柏輝章對僅存的官兵們說道：“此役戰鬥到現在，全師僅存官兵六百餘人，犧牲折損九成人數。在曆次戰役中，先期出省的貴州士兵已傷亡殆盡，軍官生存的寥寥無幾。自抗戰以來，貴州兵所經曆的都是惡戰，貴州官兵向死而生，不負國人！”
不久後，何應欽發來慰問電：“該師臨戰奮勇，阻擊強敵。保衛長沙，克盡厥功，緻予嘉勉。對剛犧牲的将士，深寄哀思。”柏輝章回電：“敬師均鑒，生輝所部，每戰當敵之精銳，痛殲頑寇，傷我士衆，生以身存，實深愧疚。嗣當效命奮力，竭盡我責。”同時，軍部送來挽聯對陣亡将士進行追悼：
一馬當先，新牆河上功赫赫，雄風尚在；
三軍披白，汨羅江畔血丹丹，雖死猶生。
102師紀念碑
1942年，柏輝章報請軍事委員會準許，在黔軍将士的家鄉貴陽大南門外修建國民革命軍第102師抗日陣亡将士紀念塔，以紀念102師官兵在抗戰中的英雄事迹。
【本文由稗史候說收集抗戰資料、回憶錄整理和書寫，錯漏失誤之處，敬希讀者指正】