幾乎與此同時，新市那裡的戰鬥也落下了帷幕。在付出了巨大的損失，丟棄了幾乎所有的山野炮和漫山遍野來不及帶走的屍體以後，第三師團主力終於突破了暫編35師和第198師的阻擊，搶在後方中國追擊部隊完成合圍之前渡過了汨羅江。只是，爲了掩護師團主力的突圍，第三師團丟下了三個大隊的官兵作爲壁虎的尾巴。奉命接應第三師團北撤的日軍第九獨立混成旅團也在中國軍隊的圍追堵截下，損失巨大。處在日軍退卻路線東翼的第40師團，幾乎是惶惶如喪家之犬，被中國軍隊第37軍和第26軍等部隊追着屁股一頓猛揍，等到他們終於渡過汨羅江的時候，整個師團喪失了將近一半的兵力和大部分的物資補給。
當然，這些部隊的命運和第六師團相比總還算是好的。第六師團雖然沒有被繳獲軍旗，但是屬下各部隊幾乎全都只剩下一些百餘人的部隊逃出了天爐。可以說，整個第六師團已經徹底殘廢了，只有進行相當於完全重建一個師團這樣的大動作，還有較長時間的訓練休整，才能使第六師團略微恢復一些元氣。當然，這樣重建過的部隊，能不能恢復到往日熊本強兵的水準，那就不知道了。
1月12日，日軍剩餘部隊相繼退至汨羅江北岸，直到此時，他們才得以收容、整頓。
中國軍隊第20軍、第58軍、第73軍、第4軍、第37軍和第78軍尾追至汨羅江南岸後，第78軍於13日渡過汨羅江，向長樂街以北實施超越追擊。
1月15日，日軍退至新牆河北原防地，第20軍、第58軍、第78軍等中國軍隊一面尋殲汨羅江以南的殘留日軍，一面向新牆河以北日軍陣地實施襲擊。至16日，基本上恢復了會戰開始前的態勢。第11軍指揮所也撤回漢口。
此次會戰，根據會戰結束以後，國民政府軍事委員會及第九戰區發表的戰報說：日軍傷亡65944人，俘虜日軍中隊長鬆野榮吉以下官兵139人，繳獲步騎槍21138枝、輕重機槍415挺、山炮61門、無線電臺9架及其他軍用品；中國軍隊傷亡官兵39217名。而據日方第11軍所發佈的戰報上的公開統計數字，日軍戰死1591人（內軍官108人），戰傷4412人（內軍官241人），打死軍馬1120匹，打傷646匹。
第三次長沙會戰是太平洋戰爭爆發後日軍在中國戰場發動的一次規模較大的戰役。這時日本的南方軍正以破竹之勢在太平洋戰場上取得節節勝利：第14軍於1942年1月2日攻佔美軍防守的菲律賓首府馬尼拉，第25軍於1月11日攻佔英軍防守的馬來亞首府吉隆坡，第16軍同日攻佔了荷軍防守的東印度羣島的婆羅洲。但日軍第11軍在長沙卻遭到慘敗。以往日軍作戰，不論勝敗，總是設法將陣亡官兵的屍體搶回帶走，或焚燒後帶回骨灰；情況特別危急時，也儘量將屍體掩埋。而此次會戰，從長沙城郊到汨羅江畔，日軍遺棄了大量屍體，由此可見其敗逃倉皇。中國軍隊長沙會戰的勝利，對國內外都產生了積極的影響，不僅進一步堅定了全國軍民抗戰必勝的信心，對提高反法西斯戰爭盟軍的士氣，對支援美、英在太平洋戰場作戰也有一定的作用。
還在第三次長沙會戰進行過程中的1942年1月1日，世界上26個反法西斯的國家在美國華盛頓集會，發表聯合宣言。中國與美國、英國、蘇聯作爲四大強國，領銜在宣言上簽字。1月3日，盟國成立中國戰區盟軍統帥部，經羅斯福總統提名，由中國方面的最高統帥出任該戰區盟軍統帥部最高統帥，統一指揮在中國的美國軍隊以及東南亞越南、泰國的軍隊對日作戰。羅斯福總統在第三次長沙大捷後的第22天給最高統帥發來了一份熱情洋溢的賀電，同時宣佈再次向中國提供5億美元的貸款。其後，他並以他夫人的名義，邀請最高統帥夫人宋女士訪問美國，在美國國會發表演說。他還通過他的代表，駐華美軍司令官、中國戰區參謀長史迪威將軍，授予第9戰區司令長官、第三次長沙會戰的具體組織者、指揮者薛上將一枚美國勳章。
會戰結束以後不久，二月九日，中國方面最高統帥藉着戰勝的東風，訪問印度。針對日本首相東條英機宣佈日本援助印度獨立和印度反英的情緒，最高統帥會見了包括聖雄甘地和尼赫魯等印度政界重要人物，使出全身解數說服印度各黨派。印度也從中國取得的長沙大捷中，看到抵抗法西斯戰爭勝利的前景，同意在戰爭期間繼續留在英帝國的版圖裡，從而將本已發生動搖的印度拉回到同盟國的陣營。
另外，第三次長沙會戰勝利後不久，美、英政府便主動向中國國民政府提出，要廢除西方列強與中國曆屆政府簽訂的一系列不平等條約，歸還上海、廈門等地的公共租界，取消領事裁判權。是年的雙十國慶，最高統帥於陪都通過講演，興奮激動地宣佈實現了國父中山先生的此一遺願。
一個國家，一個民族，必須自尊、自強，才能贏得世界上其他國家和民族的尊重與平等對待。第三次長沙會戰的勝利，給中國帶來的種種榮譽與平等待遇，再一次證明了這一真理。
當然，中國國際地位的提高，並不僅僅是因爲中國取得了第三次長沙會戰的勝利。應該說，這是整個中華民族同仇敵愾、共禦外侮，經過長期不懈的艱苦努力才換來的。就象後世的新中國通過一場艱苦卓絕的朝鮮戰爭，打敗了強大而不可一世的美國軍隊，使得中國真正成爲可以和各列強國家在談判桌上平起平坐，共同掌握世界命運的大國。
一個國家的大國地位歸根結底還是通過在戰場上打敗另外一個或幾個大國獲得的。這句話，始終都深刻地反映了世界政治的內涵。
中國軍隊在此次會戰中獲得勝利的主要原因是第九戰區的作戰指導正確。針對日軍貫用“鑽隙戰術”懸軍深入、速戰速決、後續力量極爲薄弱、後方聯絡線過長等特點，“始終按照天爐戰要領指導作戰”。據第九戰區《第三次長沙會戰戰鬥詳報》所記，天爐戰的具體內容是：“挺進兵團”在敵人後方進行遊擊戰，“任敵原佔地區內主要交通、通信之破壞及敵援軍之阻擊”：“警備兵團”“任第一線（即緒戰地第一網形陣地帶）之作戰，敵進犯時遲滯消耗敵軍，爾後轉爲尾擊兵團”：“尾擊兵團”“待敵通過第一線陣地後，銜尾猛攻，參加決戰，力制（止）敵軍築路，截擊敵輜重，斷敵補給，擊敵後援”：“誘擊兵團”“佔領緒戰地第二、第三網形陣地帶，遲滯消耗敵軍，爾後轉爲側擊兵團”：“側擊兵團”“位置於決戰地左（右）前方，適時側擊敵軍”：“守備兵團”“先擔任決戰地之守備，俟敵攻勢頓挫，斷行反擊”：“預備兵團”“佔領決戰地後方要點，必要時參加決戰，擴張戰果；或依情況佔領預備陣地，收容決戰地部隊，轉移作戰”。
這實質上是利用多層次工事，以運動防禦逐次抵抗，誘敵深入；以堅強的陣地防禦戰阻敵於預設地域，爾後集中兵力以外線進攻的運動戰圍殲敵人。它的中心思想與《論持久戰》中一再指出的“運用運動戰、陣地戰、游擊戰三種方式互相配合，必能使敵軍處於極困難地位”的精神是基本符合的。由於挺進兵團和尾擊兵團的戰鬥不僅使日軍的後方彈藥、糧食以及醫藥等軍需物資供應不上，使其在當地籌掠糧草的企圖也因不能分散兵力而無法實施。據二戰以後由日本防衛廳整理出版的日軍戰史記載，當日軍被圍於瀏陽河以北、福臨鋪地區時，從1日至4日，日軍有不少聯隊每個士兵僅有子彈10發至15發，每個分隊僅有手榴彈一兩枚，不得不以刺刀進行白刃戰。日軍戰史也不得不承認“作戰始終是在極爲困難的情況下進行的”，中國軍隊“引誘日軍一直深入到長沙，集中長沙城內外的30萬大軍將日軍包圍。爾後，日軍第一線部隊幾經苦戰，付出了高於香港作戰兩倍多的犧牲，於1月15日撤回到原駐防地。這次作戰，動搖了一部分官兵的必勝信念。”
第九戰區防守新牆河南和汨羅江南的第一、二線部隊能夠依託既設陣地逐次抵抗，給予日軍以一定程度的遲滯和損耗；守備長沙的部隊能夠堅守核心陣地，以不怕犧牲的頑強抗擊，將日軍主力抑留於預定決戰地區四晝夜，爭取了外線部隊合圍日軍的必要時間，這也是此次會戰獲勝的重要原因。
第九戰區和多數擔任堵擊、截擊以及追擊兵團的指揮官在作戰指導上忽略了控制渡河點，則是這次會戰雖然獲勝而並未能按照計劃全殲日軍或殲滅更多日軍、卻使其得以大部退回原駐地的重要原因之一。如果擔任堵、截和側擊的部隊都像第79軍預先控制了東山及磨盤洲等瀏陽河渡河點，並炸燬了日軍架設的軍橋，使日軍遭受重大損失而仍無法渡河，新20軍通過積極主動的迂迴進擊，搶佔日軍渡江渡口的話，則被殲日軍必將更多；如果擔任追擊的部隊能事先考慮到追擊路線，部署一定兵力，控制較多的渡河點，則可以迅速渡河緊追敵後，不使日軍輕易擺脫，也必能給予日軍以更大打擊。相反，如暫5師由嶽麓山追擊潰敗之敵，渡湘江、瀏陽河、撈刀河時，只有一個渡河點，且未能預先準備，以致行進遲滯，遭受敵機轟炸而受損害。
儘管在這場會戰裡，中國方面的指揮作戰，有着各種各樣的錯誤和遺憾，但是無論從哪個方面上來講，中國軍隊在長沙城下取得這次勝利，都是在此前的抗戰歷史上從未有過的空前的大勝利。雙方動員參展兵力之多，戰鬥之激烈，都是抗戰歷史上很少有的。
這次會戰以後，日軍第11軍這支關內部隊裡唯一的戰略機動作戰力量，遭受到了前所未有的重創，作爲軍主力的第三師團基本喪失戰鬥力，第六師團幾乎被全殲，這讓其他的日軍部隊深受震撼，許多官兵對於戰爭能否如日本所願取得最後勝利產生了懷疑動搖。
中國軍隊爲了此次會戰的勝利，也付出了巨大的代價。會戰期間，第九戰區位於敵後的各挺進縱隊爲了策應主戰場上的部隊作戰，積極展開游擊戰，活動於臨湘、蒲圻、咸寧、崇陽間廣大地區，襲擊日軍後方勤務機關和破壞交通、通信，給日軍行動造成困難。爲了協同地面部隊作戰，日軍第1飛行團動用了偵察第44戰隊、戰鬥第54戰隊和獨立第18中隊的50餘架飛機支援其地面部隊，給中國軍隊造成一定的傷亡。此時中國空軍尚未恢復實力，作戰飛機數量尚少。當日軍敗退途中被圍困於福臨鋪地區時，中國空軍第2大隊從成都起飛9架轟炸機，至長樂街轟炸，以切斷日軍退路，配合圍殲作戰。返航途中遭到日軍第54戰隊8架戰鬥機的攻擊。第2大隊邊戰邊退，擊落日97式戰鬥機1架，擊傷2架。第2大隊亦損失轟炸機2架，但創下了以轟炸機擊落戰鬥機的成功戰例。
作爲會戰主力的陸軍部隊再次付出了巨大的犧牲。僅僅是新20軍，前後在長沙城下和汨羅江邊的兩次戰鬥，爲了取得最後的勝利，拼死作戰，都使得新20軍付出了極爲沉重的代價。會戰結束的時候，總計人數將近4萬的新20軍，滿打滿算，也只剩下不到1萬5千人。
會戰的勝利，讓坐陣重慶的最高統帥十分欣慰，再一次爲前線各部頒發勳章獎章，加官晉級。
新20軍的新14師由於在長沙城和伍公市的兩次堅決阻擊作戰，被軍事委員會授予了一幅臂章，臂章的圖案是一塊大石頭，下面有兩個字“磐石”。根據軍事委員會的命令，這是爲了表彰新14師在作戰裡守如磐石，堅不可摧。此後，在國軍裡，新14師就有了自己的代號“磐石”。
劉建業因爲在長沙城的戰鬥裡指揮有功，被授予了青天白日勳章；雖然，他在伍公市的阻擊戰鬥裡也有出色的表現，但是因爲他畢竟是抗命在先，帶領部隊擅自行動，功過相抵，不予表彰。當然，作爲當事人的劉建業並不在乎這個，自參加國軍抗戰以來，他得到的各種勳章獎章，已經不少了，多一個不多，少一個不少。
因爲新20軍在此戰裡損失過大，部隊基本上已經無力再戰，根據第九戰區的提議，軍事委員會的命令，新20軍被從第九戰區調離，前往湖北恩施一帶進行整補。
正當劉建業忙於率領自己的殘破不全的部隊，做着從湖南轉移到恩施的準備的時候，一份軍事委員會的電報讓他又不得不把部隊暫時交給楊參謀長率領，自己則登上一架專程前來的美製C-47“達柯他”軍用運輸機，踏上再次前往陪都的行程。
當劉建業乘坐的飛機降落在白市驛機場的時候，一輛黑色的小汽車，已經在跑道上等候多時了。
“是新20軍的劉軍長嗎？”一位少校軍官，從汽車前跑到了飛機的舷梯前，對剛剛走下飛機的劉建業說道。
“對，我就是。”劉建業有一些詫異的說。
“那就好，我是委員長侍從室的，請劉軍長跟我來。”說着，少校軍官從上衣胸前口袋裡掏出一本證件交給劉建業。
“不必看了。我相信你。”當少校軍官剛剛掏出證件的時候，劉建業就一眼認出這是最高統帥的侍從室專用的藍色皮面的證件。
“那請劉軍長上車吧。”少校軍官打開了汽車的後門，示意劉建業進去。
對少校軍官致謝以後，劉建業鑽進了小汽車的後座。
汽車一路在陪都的大街上飛馳。當沿途的交通警察看到汽車上掛着的軍用牌照，還有侍從室專用的徽章的時候，都自覺地裝作了沒看見，或者乾脆指揮路上的車輛行人給這輛車讓道。
“感情，這坐特權車的感覺真是不錯。難怪後來的人都那麼喜歡給自己的私家車掛上政府的牌照，或者乾脆掛上警車，軍車牌照。可惜，當年自己可是沒有那個機會，否則，也好好地在城市大街上爽一下，看看誰來攔？”劉建業看着小汽車一路闖了無數的紅燈，卻沒有任何一個交通警察上來攔截開罰單，不禁心裡面羨慕得很。
汽車從江邊碼頭過江以後，一路向東開去。這個時候，劉建業已經明白了，這是要前往黃山官邸。
汽車照例在進入官邸大門以後，停在了距離雲岫樓還有一段距離的地方。劉建業下車以後，跟着少校走進了雲岫樓。
“請交出你的配槍。”劉建業剛剛想要跟着少校從門廳穿過，一名穿着灰色中山裝的男子伸手攔在了劉建業的面前。
“忘了對你說了，最近這裡加強了保衛措施。想必劉軍長也知道，日本人是什麼事情都幹得出來的，我們不得不提防着一些。”另一名穿着中山裝的男子說道。
“原來是嚴組長，久違了。”劉建業對嚴組長拱了拱手，“兄弟剛從前線回來，對這裡情況不瞭解，還望嚴組長理解。不過呢，今天，我的配槍是不會交出來的。請嚴組長向校長報告一聲，如果他對自己的前線軍官都不能信任的話，那我就只有自請解職了。”
說完，劉建業高昂着頭，轉身想要從雲岫樓裡走出去。
“劉軍長請留步，先生早就等着你了，如果因爲這些小事影響了先生的工作，那就得不償失了。”嚴組長對劉建業說道。
“配槍代表軍人的榮譽，繳除軍人的配槍，是對軍人的不信任，這絕對不是什麼小事。我身爲一名軍人，必須時刻保持軍人的榮譽。”劉建業說道。
“那這樣吧，劉軍長現在這裡等候一會，我去想先生報告請示一下，你看怎麼樣？”嚴組長說道。
“那好吧。我在這裡等你的消息。”劉建業想了一會，說道。
嚴組長上樓以後，劉建業就繼續在這裡等待着。雲岫樓還是和以前來的時候那樣，進進出出的人員很多，但是，與以往不同的是，多了一些金髮高鼻樑，白皮膚，身穿外國軍服的外籍軍人，看來，自從校長當上了中國戰區盟軍統帥部最高統帥以後，連這裡也有了國際化的趨勢。
“劉軍長，先生說了，請你進去。”嚴組長回來說道。
“配槍的事情，校長是怎麼說的？”劉建業向嚴組長問道。
“先生說了，以後，凡是從前線回來的，就不必交出配槍了。”嚴組長說道。
“多謝嚴組長了，勞煩了。”說着，劉建業向嚴組長敬了一個禮，然後跟在嚴組長的身後上了樓。
還是那間辦公室，還是距離門還有兩三米，劉建業就大聲地向裡面報告。
“是仲良來了，進來吧。”最高統帥的奉化口音，透過房間們傳了出來。
聽到最高統帥用奉化口音說話，劉建業頓時放心了許多。在後來的一些當時的最高統帥的身邊人撰寫的回憶文章裡，劉建業聽到過這樣的一個說法，如果最高統帥在接見你的時候，用的是奉化口音，那就是把你當作親信看待，升官重用是指日可待的；如果他用浙江官話說話，那就是說要拉攏你，讓你感到親切；如果他是用一般的官話講話，那就意味着他要一切公事公辦了，通常這時候的情況就不會很妙。
推開房間的門，劉建業走了進去，一邊敬禮，一邊高聲的用寧波話喊道：“報告校長，學生劉建業奉命前來。”
“快坐下吧。”最高統帥指了一下沙發，對劉建業說道。
“多謝校長關心。”劉建業高聲的表示感謝，然後才走到沙發前坐了下來。
房間正中，坐着一身戎裝的最高統帥，一邊的沙發上坐着陳長官，另一邊的沙發上坐着一名身穿美國軍服，戴着眼睛的白頭髮乾瘦老頭。
“仲良，我來介紹一下，這位是美國羅斯福總統剛剛任命的盟軍中國戰區最高統帥部參謀長，史迪威將軍。”陳部長指着那位美國老頭對劉建業說道。
“幸會。本人是中國國民革命軍陸軍新編20軍軍長劉建業。”劉建業對美國老頭說道。
在後世的無數文章裡，劉建業早就多次的見到過這位曾經在中國的抗戰歷史上寫下過濃墨重彩的一筆的美國人。
史迪威1904年從美國西點軍校畢業，是年21歲。此後42年的戎馬生涯中，他戰功卓著，榮升爲美國陸軍四星上將。在40多年的軍職中，他曾先後在中國任職達13年。曾任美國駐天津軍官、美國駐北平使館武官等職，其間五次來華，最後一次是二戰期間。史迪威在華10多年中，經歷了中國歷史上幾次重大事件，加上他能講流利的中國話，瞭解中國官場和社會情況，被人譽爲“中國通”。
他在中國期間曾經領導過中國遠征軍在緬甸的作戰和後來的中國駐印軍在緬北地區打通中印公路的作戰。在美國軍隊剛剛加入二戰的時候，根據美英兩國首腦和兩國的三軍參謀長聯合召開的阿卡迪亞會議，美軍準備派遣遠征軍橫渡大西洋，在法屬西非登陸，作戰目標初步定在達喀爾。這次行動是美軍在戰爭中的第一次大規模進攻戰役，必須由一名最出色的軍官來指揮，以確保首戰必勝。陸軍參謀長馬歇爾讓他的助手馬克·克拉克准將對全軍的將級軍官作了一次全面考察。史迪威在所受教育、部隊訓練、作戰思想、指揮藝術、軍事經驗和應變能力等各方面，都名列前茅。特別是他堅定、自信、剛毅、果敢的典型的美國軍人性格，更使得這一重要使命非他莫屬。
從世界戰爭的全局來看，同盟國在太平洋戰場明顯處於劣勢，而大西洋的制海權和制空權尚未被德國完全控制。美軍首先從西北非登陸，與東北非的英軍匯合，爾後以非洲爲基地向歐洲反攻，應當說在戰略設想和戰役決心上都是正確的。但是，英國人急不可耐地要求美國立即採取行動，主要是想把美國儘早拖入歐洲戰場，把他們身上的重負壓到美國人肩上。羅斯福爲了緊緊拉住英國人，不顧軍方的種種反對意見，同意接受丘吉爾提出的以卡薩布蘭卡爲目標的“體育家”計劃，並且準備在1942年春天就匆匆動手。
史迪威在他的日記裡發泄着對羅斯福的不滿。他把這位美國總統戲稱爲“我們的孩子”，認爲他像個孩子似的“感情衝動”，“心血來潮”，“異想天開”，被英國人玩弄的把戲所欺騙，“對英國人言聽計從”，“把我們逼進了一項魯莽而糟糕的計劃之中”。史迪威認爲，在戰場形勢變幻不定，兵力裝備嚴重不足，海空軍掩護毫無把握，後勤保障十分困難的情況下，貿然派遣美軍長途遠征，其結局難以預料。美國已無力承受再一次失敗的沉重打擊，“萬一失敗，誰又願意做這樣一次行動的替罪羊呢”？他認爲，美國應當研究和制定一項全面的基本戰略，同時認真做好戰爭準備，待擁有絕對制勝的把握，並贏得有利的作戰時機時，再發動大規模的進攻作戰。
史迪威還想到了太平洋彼岸的中國，同盟國“先歐後亞”的戰略方針，對中國來說無疑是十分不利的。這意味着中國在獨立抗擊日本侵略達4年半之後，仍然不得不承擔起牽制和消耗日本的主要任務。中國會怎樣看待這個間題呢？他們能繼續堅持下去嗎？1942年的元旦那天，馬歇爾找史迪威談話，向他詳細介紹了中國的情況。
太平洋戰爭爆發以後，中國表現出了很高的熱情。珍珠港事件的當天，蔣介石就召見美、英、蘇三國駐華大使，主張成立以美國爲領導的軍事同盟，共同對軸心國作戰。第二天，中國政府發表文告，正式對日、德、意三國宣戰。12月11日，蔣介石又致電羅斯福、丘吉爾和斯大林，提議在重慶召開對日作戰問題的聯合軍事會議。他還特別召見一美國駐華軍事代表團團長馬格魯德將軍，要求美國出面制定一項亞洲和太平洋地區的聯合軍事行動計劃，以及軍事互助協定方案。
12月23日，阿卡迪亞會議召開的第二天，中、美、英三國聯合軍事會議在重慶舉行。會議由蔣介石主持，中國軍隊參謀總長何上將、美國陸軍航空司令勃裡特、英國駐印軍總司令韋威爾作爲本國代表出席會議。不幸的是，會議一開始，三國的“同盟關係”就出現了裂縫。中國爲協調各國的作戰行動，主張研究和制定一項全面的對日作戰計劃。美國從其戰略利益出發，基本上支持中國的意見。但是英國卻對中美兩國心存介蒂，不願讓兩國染指其在亞洲的殖民地。因此，韋威爾蠻橫地拒絕討論一項全面的計劃，只同意研究加強緬甸防禦問題。
中國對英國素來就心存不滿。自中國抗戰以來，英國人爲了緩和與日本的矛盾，做了不少損害中國利益的事情。1938年，英籍的中國海關總稅務司將中國的關稅收入轉存日本銀行；1939年，英、日達成初步協定，承認日本對中國的佔領；1940年，英國先是將中國政府在天津的存銀5369萬元交給了日本人，後來又封閉了滇緬公路運輸3個月；這次會前不久，駐緬甸的英軍又在仰光劫奪了美國援華的150輛卡車和一批武器彈藥。現在英國人還是隻顧自己保衛緬甸，絲毫不顧及同盟國的利益。