1937年11月，国民政府从南京迁址武汉后，武汉成为全国军事、政治中心。当时，日军认为只要攻占武汉，控制中原，就可以支配中国。武汉是华中腹地，是大陆水陆交通枢纽，素有“九省通衢”之称，战略位置非常重要，历来是兵家必争之地。
面对日军的进攻，时任武汉卫戍区第一兵团总司令的薛岳将军在万家岭一带依山布阵，部署了7个军的兵力，其中包括嫡系中的嫡系74军，军长王耀武驻守张古山附近。薛岳兵团利用德安以北的山地，构筑了剪刀阵地，此阵地形如一把剪刀，左右依托山岳，中间凹入，又像一个反八字，也叫反八字形剪刀阵地。阵地的东西南三面构有重机枪掩体，炮兵阵地在侧后方，火力能覆盖整个阵地的中心。
事关国民政府的安危，薛岳兵团不敢怠慢，派出看家部队迎战，南浔线激战数月，冈村宁次率领的数万日军仍然没有突破，反而处处受挫。冈村宁次打算铤而走险，趁薛岳攻击日军27师团而出现的盲区，派出了106师团展开大穿插，企图绕后薛岳后方迂回包围，前后夹击击破薛岳兵团，薛岳心头暗喜，二面合击27师团虽然略占优势，但根本不可能全部歼灭，一是敌人有大量援兵，二是敌人可以随时向后方逃窜。而孤军闯入的106师团却是没有日军接应的穿插部队，重火器也不太多，而且因为是山区，日军机械兵团行动不便，相反有利于我野战部队包围。
薛岳当机立断，将计就计，着手松开27师团，将伏击阵地预设到万家岭地区，这里山高林茂，让日军机械化装备失去作用，又有利于我方大量投入兵力。106师团自以为找到薛岳兵团的漏洞，正加快行军步伐，守军后撤让开，同时二侧周边的国军部队合拢过来，一个大的口袋阵已然形成。106师团1万多人赶到万家岭，消息传来，薛岳正在喝菜粥，扔下手上的碗，大吼一声：“来得好，给老子全线出击“。10月2日中国军队开始进攻被围日军，密集的炮火从四面飞来，直炸得小日本到处找掩体，这下子搞伤、搞残、搞死不少。
但是打援的58师却面对的是拼命来救援的日军。正面阻击，几乎伤亡殆尽。这个代价不小，天上飞机炸，地面炮弹炸，守不住也得守，就是不能让日军前进一步。薛岳见局势不稳，立即命令前敌总指挥吴奇伟总攻。日军此时依靠一些制高点负隅顽抗，尤其是张古山高地，地势险要，外围快要顶不住了，薛岳于是组织了十来支300人左右的敢死队冲锋，大部队随后压上，力图在外围阵地没垮之前歼灭106师团。其中一只敢死队是305领头，他们不走寻常路，非要学猴子爬山，从张古山后山悬崖上切入。这支奇兵起了极大作用，导致106师团再次溃散。
包围圈里的日军没吃没喝，还得忍受同伴死尸的恶臭。日军再精锐也战胜不了饥饿，军马被流弹打死后，立即会有士兵冲到马尸旁，用军刀把肉割下来，连内脏也挖出来当作食物，刚开始还掩埋同伴尸体，到最后饿得埋人的力气也没有了。处处弥漫着难闻的气味。由于不可能将死掉的日军带回去，他们依照习惯，切掉手指或耳朵代替，装包带走。此时的日军大本营指令不惜一切代价救出106师团，面对日军大量援军，薛岳见好就收，果断撤出了战场。此战，日军遗留下三千具尸体。
万家岭战役和平型关、台儿庄战役齐名，只是因为武汉失守，不太为人们所记忆。国民政府以武汉为中心，在周边大量消耗日军，并且不在城里与日军决战的正确方针，使得日本天皇计划此次会战将蒋政权降为地方政权的愿望破产。这以后74军也被日本人称为三五部队，也叫第一恐怖军。