衡阳保卫战，是发生在1944年6月22日到1944年8月8日之间，抗日战争後期最惨烈的一场城市争夺战。
中国方面是第10军方先觉
第10军号称3个师，但因在常德会战损失惨重，未整补完成实际只有一个半的师兵力，预备第10师葛先才（守城主力），第3师周庆祥（仅一团，守备西郊及北门），第54师饶少伟（仅一个营兵力，守备湘江东岸机场），190师容有略（守备亘草河之线）
日本方面是第11军横山勇约10万人
6月20日，日军下达进攻衡阳的作战部署。同日，中华民国国民政府军事委员会电令：「一、国军以确保衡阳之目的，阻敌深入，以一部於渌口、衡山之间地区行持久抵抗，主力由醴陵、浏阳向西，由宁乡、益阳向东，夹击深入之敌，而击破之。」。
8月2日，中国空军两次向衡阳城内投下蒋介石的手令，要求方先觉军坚守衡阳城待援。7月27日，蒋中正令方先觉：「守城官兵艰苦与犠牲情形，余已深知，此时只有督率所部，决心死守，以待外援之接应，。。非万不得已，不必发电详报，以免被敌军偷译[3]。」8月2日，蒋中正令方先觉：「此次衡阳之得失，实为国家存亡所关，决非普通之成败可比。……第二次各路增援部队，今晨皆已如期到达……。」
8月3日，日军对衡阳大肆轰炸
8月8日，衡阳陷落。日军第11军以竹内参谋为代表入城谈判，双方同意停战，日方并承诺保全守军官兵安全。
伤亡
日军在衡阳之战中使用了毒气。据美军十四航空队化学战情报官汤姆生上尉的研判，日军所使用的是芥子气与路易氏剂混合物。
国军：第十军方先觉总数约-九个团-17,600馀人，其中伤亡15,000馀人，阵亡约5,600人，被俘约4,600人
日军：第11军横山勇总数约-五个师团-近14万馀人，伤亡约25,300馀人（日军陆军部官方数字：19,186），其中高阶将领战死390名，负伤520人
衡阳会战对日军而言，可说是在中国战场上，最惨烈的一战，後来依据日军曾参战的官兵描述衡阳之战，中国军队根本是拿手榴弹当刺刀在使用，国军将三颗手榴弹串成一串，看到人影就丢。
血战间日军的兵力前後补充了三次。在城郊的阵地争夺战中，日军付出了损失两万多人的代价，而中国守军至最终只损失了不到一万人，这种战损比在当时日军中是不可接受的。包括了日军第68师团长佐久间中将、参谋长原田贞大佐残废，和第57旅团长志摩源吉少将阵亡才得以近逼市区。血战期间在日本国内更因各地的战况不利，导致东条英机的军人政府因而倒台。
1944年，蒋中正电令全国部队於8月20日，在各防区内向衡阳阵亡守军致敬。
抗战胜利後，国民政府把衡阳定为抗战纪念城，1947年8月10日，衡阳抗战纪念城在岳屏山顶举行了命名奠基典礼时，蒋介石总统颁训词：「我第十军残馀部队，喋血苦守此兀然孤城者，历时48日之久，此为全世界稀有之奇绩，而我中华固有道德之表现与发扬，亦以此为最显著。」
由於衡阳保卫战的战绩，方先觉所率第十军各师师长均获颁青天白日勋章，使得第十军成为中华民国建军史上至今唯一一个师长以上将官共获得青天白日勋章达到四座的军级部队。
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