7月9日早晨，随着太阳的升起，九州地区日军所有的地面活动不得不全部停止，部队只能就地进行防空隐蔽，躲避中国空军的空袭。
借着白天平静的十几个小时，第三十九集团军和第一山地集团军对现有阵地进行改造和加固。将部分战壕加宽加深，用木材在上面加盖支撑，后覆盖上石块和泥土，使之成为可以抵抗日军105榴弹炮直接命中的坑道。大量的机枪射击阵地经过改造，由地面转入地下，并对顶部进行了加固，即使是日军伴随的曲射炮火直接命中也无法摧毁。而阵地前的地雷和铁丝网更是大量的布设，使得阵地前沿如同迷宫一般。在工程机械的大量投入下，市区阵地前沿近200米范围内，妨碍射界的废墟全部被推倒，使之成为无遮无挡的平地。
海军运输船队穿梭往来，在码头上卸下弹药和给养，将战斗中负伤的士兵运回对马岛上修建的几个医院进行进一步的治疗。
随着下关市彦岛的四个简易机场的完工使用，120架双翼低速战斗机进驻机场，中国空军对地面一线部队的空中支援能力和效率得到了极大的提高。
当日中午，第五军完成了对关门海底隧道南出口，以及砂利山、打越山、大谷山的占领，消灭了驻守此地的日军及国民义勇战斗队员共4200余人。
第一山地集团军在干净彻底的消灭了据守茶臼山的日本守军残余后，完成了对茶臼山的占领。
海军随即在打越山和柄杓田町东面海岸上的小高地上，各自设立了一部对海搜索雷达，用于对濑户内海西段的海上监控和作战指挥。
空军则在的石峰山设立了雷达站，负责对福冈方向的空域搜索；在霊鹫山和砂利山各设立了一部大功率雷达，负责对広岛、四国一带空域的搜索和作战指挥。在立足山上设立了一部大功率搜索雷达，负责对九州中北部地区空域的搜索、监视。
至此，中国军队对九州北部地区和山口县下关市的登陆行动取得了成功，整个九州地区的80万日军正规部队和600万国民义勇战斗队员，完全被封闭在九州之一狭小的区间内，无法对即将到来的本州地区登陆作战行动构成威胁。
九州战局的突然变化，将日本陆军大本营的国土防卫计划全部打乱了。原来想集中优势兵力一举击破中美联军，将登陆部队全部赶下大海。可随着九州北部和下关市的丢失，这些宝贵的部队现在却成了被关进笼子里的野兽，根本无法动弹。使得本来就兵力不足的国土防卫力量进一步的被削弱。
对于日本陆军大本营在战略上的失误，日军各方面军纷纷去电报，要求大本营参谋部负责战略计划制定的相关人员剖腹自杀，并立即制定出下一步有效的反击计划来。日本内阁甚至日本天皇也破天荒的亲自过问了战役的具体制定和执行情况。
在各方面的压力下，日本陆军大本营不顾现实情况，制定了迅速集结広岛、大阪、名古屋的兵力，全力攻击占领下关市的中国军队。在消灭这支部队后，与九州地区的日军一道，将占领九州北部地区的中国军队彻底打垮的计划。
刚刚从监狱被放出来，担任日本陆军参谋总部副部长的冈村宁次，在对中美两国近期的所有行动和使用的兵力进行仔细的推演后认为：中美两军在九州的行动，不过是想把东京地区的防卫部队调离，占据了伊豆群岛的中国军队随后向东京地区发动突然大规模的攻击。目前中美联军在九州的所有行动不过是牵制性的，应该没有大规模消灭该地日军的计划。
虽然冈村宁次向日本陆军大本营提出了自己的看法，但大本营此时在军、政两方面的巨大压力下，为了平息各方的愤怒和不满，不得不调动部队前往山口县地区，先将被困在九州的部队解救出来。不过考虑到东京的实际安全问题，东京周边现有的防卫部队基本上没有抽调。
7月8日晚至9日晨的战斗，虽然让日本人损失惨重，但杀伤的基本上是日本人的国民义勇战斗队，其正规部队并没有收到太大的损失，至9日晚23:00，九州地区的日军部队，除了在南部留下四个师团和40万人的国民义勇战斗队员，对中美联军进行监视外，其余的部队和大部分国民义勇战斗队员基本上调往了九州北部。
10日凌晨0:20，日军击中所有炮火，对三十九集团军立足山南面阵地、户畑市区阵地和白山阵地进行了一个半小时的炮击。
由于第三十九集团军各防守阵地在白天的时候经过改造，基本上转入地下，在日军排山倒海般的炮击下，人员伤亡甚微。反倒是三十九集团军各部的105mm加农炮部队在，军事委员会配属的四架炮兵搜索雷达的指示下，对进行炮击的日军大型火炮阵地进行了轰击。一个半小时的炮战，日军105mm以上的直射和曲射炮损失达45%以上。
中国海军炮击舰队则根据第三十九集团军炮兵指挥部提供的坐标，对日军可能的集结地进行猛烈的炮击。日军攻击部队还没有开始发动攻击，两个集结地就遭到海军方面的炮火急袭。集结于第八军柳琦町防线西面丘陵地带的日军一个师团和30000名国民义勇战斗队员，损失最为惨重。
海军炮击现场到处都是人的尸骸。受过训练的日本第312师团相对好一点，只损失了3000多人。而那些没有经过训练的国民义勇战斗队就没有那么幸运了，整个炮击过程中，这些乌合之众根本不知道该如何防炮，只知道挺直了身体，快速的奔跑，希望离炮弹炸点尽可能的远一点。结果在暴风雨一般的炮击中，这些只有一腔热血的傻逼日本军国主义分子，不是被巨大的炮弹炸得尸骨无存就是被肆掠的弹片横扫在地上。整个炮击过程中，日本国民义勇战斗队伤亡达到70%，即使是剩下的30%，也被这惨烈的炮击给吓破了胆，国民义勇战斗队中开始出现逃兵。地面战斗还没有正式开始，这一路的日本国民义勇战斗队就基本上失去了战斗力。
一个半小时的炮击结束后，日军的地面进攻按计划开始了。
80000名国民义勇战斗队员，在日军145师团残余部队的协助下，向第五军驻守的若富士町、东城野町、东水町、西水町一线发动猛攻；
日军第86师团全体和国民义勇战斗队40000人，分左右两路，分别从原町和白川町向第三十九集团军直属部队防守的户畑市区进攻；
日军第351师团全部和国民义勇战斗队30000人，从頓田出发，攻击第八军防守的石峰山；
日军第312师团全体和国民义勇战斗队30000人，出柳琦町西面丘陵地带，对第八军防守的白山发起攻击。
1:50，对第五军的攻击首先开始。80000名人吧国民义勇战斗队员们，用才学会的汉语高喊着：中国人，你们死定了！沿战线各个地方猛扑过来。第五军的士兵们也毫不客气的使用着手中的各式武器进行还击。
无数照明弹被射上天空中，照明弹那惨白的光线，将地面上这惨烈的战场照的如同白昼。第五军75mm以上的直射火炮负责进行拦阻射击，将日军冲锋队伍一劈两半。炮火所过之处，人的肢体和武器如同轻飘飘的柴草一般，被炸得飞上了半空中。
所有曲射炮和57mm以下速射火炮，发射的如同机关枪一般，对靠近阵地的日本人进行猛烈射击。落地的炮弹迸发出无数的弹片，在人群中肆虐的飞舞着，贪婪的撕咬着人们的躯体，吞噬着一个又一个活生生的生命。
经历了这些苦难的日本国民义勇战斗队员们，当他们冲到距离中国军队一线阵地前沿一百米左右的时候，又被密布的铁丝网所阻拦。早已等待这个机会的第五军一线部队，立刻使用手中的轻重机枪和步枪，对准那些拥挤在阵地前沿铁丝网附近的日本人进行射击。
中国炮兵进行轰击时，人们正处於快速冲锋的阶段，往往注意不到途中被炮弹炸上天空或粉身碎骨的同伴。但当大家被阻拦在铁丝网前的时候，则眼睁睁的看着自己同伴在对方密集的枪弹打击下，一个个浑身冒着血，实实在在地倒在自己的身旁死去。
由于身后不断有战斗人员涌上来，自己后退的道路已经被堵死，想要活下去，唯一的办法就是冲上中国人的阵地上，消灭对方从而保住性命。在此想法下，人们不断的往铁丝网上涌，很快中国一线阵地的铁丝网前摞起了一米多高的尸体。后面的国民义勇战斗队员们踏着同伴的尸体翻越过铁丝网，蒙着头呐喊着快速的向前冲锋，全然忘记了使用自己手中的枪支或手榴弹进行射击和投掷。
战斗进行到这个时候，交战双方已经谈不上什么战术的问题了。一方企图利用人数上的优势，冒死要冲上对方的阵地进行白刃战。而另一方则开动所有的火力打击手段，要把对方消灭在冲上阵地之前。
如此惨烈的战斗进行了30分钟，蜂拥而上的日本武装人员渐渐接近了中国一线阵地前20米的距离。看到冲上去希望的日本人，忘记生死一般的叫喊着往上猛扑。而中国一线官兵们在经历了这漫长的激烈厮杀后，精神上也达到了承受的顶点，马上就要崩溃了。
就在这时，第五军的增援部队赶到，美式谢尔曼坦克上的火炮和机枪，居高临下的喷射着死亡的钢铁，将密集的人群打翻在地。火焰喷射器则向阵地前的日本人播撒着炙热的火焰，阻拦日本人冲锋的道路。同时在阵地后面800米的地方，亮起了数十个空军地面发光指示标，箭头直指日本人攻击的地方。
经过准备的中国空军，紧急从对马岛起飞了200架h35-5俯冲轰炸机和80架h38-3双引擎中型轰炸机，对第三十九集团军进行支援，海军航空兵也从航母上放飞了60架h35-6h俯冲轰炸机投入战斗。
根据战前制定的轰炸计划，中国空军的俯冲轰炸机，负责对户畑市和立足山两地地面发光指示标前方1000米的位置上，实施汽油燃烧弹攻击。海军航空兵的俯冲轰炸机，负责对白山和石峰山地面发光指示标前方1000米的位置上，实施汽油燃烧弹攻击。战术空军的80架h38-3双引擎中型轰炸机，则对日军攻击阵线后方的部队集结地，进行大范围的汽油燃烧弹攻击。
在中国空军加入到战斗中来以后，整个第三十九集团军的防御形势得到了改观。汽油燃烧弹形成的火墙，阻碍了日军后续部队的前进。
对第五军进行猛攻的日本国民义勇战斗队和第145师团，由于得不到后续兵力的支援，一线攻击的50000多人，在第五军的猛烈打击下，逐渐失去了攻击力，最后全部被消灭在阵地前沿。
对第八军实施攻击的第351师团和第312师团，以及60000名日本国民义勇战斗队员，在攻击发起前中国海军的猛烈炮击中已经伤亡过半，士气受到极大的打击，攻击开始后，部队进攻速度和凶狠程度明显不足。当海军航空兵进行汽油弹攻击时，部队很快就垮了下来，全然没有了昨天福冈国民义勇战斗队员们那种勇敢的战斗精神。
倒是对户畑市区进攻的日军第84师团和40000名日本国民义勇战斗队员，打得有声有色。
第84师团长佐久間爲人中将，将手中的战斗人员分为三个部分。以5000国民义勇战斗队员为第一攻击波，猛烈冲击中国守军阵地，吸引中国守军的火力，掩护第84师团199、200、201三个联队的日军进入战场附近，迅速构筑简易设计阵地。第84师团的野炮兵联队和速射炮队（37mm）跟随一线步兵，将炮兵阵地靠前部署，直接进行炮火攻击。
构筑好简易射击阵地的日军部队，利用炮兵、轻重机枪和步枪火力进行猛烈的射击，掩护随后跟进的25000名日本国民义勇战斗队员，向守军阵地发起更大规模的冲击。剩下的10000名国民义勇战斗队，用于最后对溃散的中国军队进行追杀。
由于日本人之前所进行的攻击全都是混乱和无组织的盲目冲击，当日军突然改变进攻方式的时候，第三十九集团军司令部直属独立步兵旅一时变得不适应，第一道防线只坚守了30分钟就被突破，部队也遭到一定的伤亡。
杜聿明急忙将集团军作为预备队的警卫营、侦察营拉上去，利用第二道防线进行抵抗。
同时命令第八军的机械化团从正面进行增援，加强正面防线的火力。集团军直属机械化旅和海军陆战队三旅的三个营，从战线的右边攻击前进，击破当面之敌后，直取南面方向的白川町。第五军所属机械化团和第200师，出若富士町，一路向西南方向攻击前进，占领原町。
待两支部队分别攻击到达制定地点后，掉过头来，由南向北，从后面对日军第84师团和40000名日本国民义勇战斗队形成包围，最后彻底将其消灭在户畑市区内。
由于日本人对第五军和第八军防线的攻击全部被遏制住，两个军的大口径火炮得以调转身来，对攻入户畑市区的日本人进行轰击。同时海军炮击舰队冒着搁浅的危险，靠近海岸，全力对户畑市区内的中国守军进行炮火支援。
第84师团长佐久間爲人中将没有想到，其他两个方向上的攻击行动这么快就被打垮，中国军队在黑夜里，日军发起的如此大攻击行动中敢于进行反包围。待他醒悟过来的时候，40000名日本国民义勇战斗队员和三个步兵联队已经被装进了包围圈。促不及防的野炮联队和速射炮大队虽然极力防抗，但仓促间，许多火炮还没有调转过炮口，就在中国坦克的快速冲击碾压下，全部玉碎。
彻底绝望了的佐久間爲人中将，眼睁睁的看着自己的部队被一点点的消灭，于是拔出指挥刀准备切腹自杀。
第84师团参谋长杉本和二郎大佐和司令部的参谋死死拉住佐久間爲人，命令卫兵将佐久間爲人中将强行护送逃出了包围圈。
失去了指挥，有没有后续部队的支援，加上处在整个第三十九集团军大型火炮和海军炮击舰队火炮的合力轰击圈内。40000名日本国民义勇战斗队员与第84师团官兵，此时只能各自为战，原来有计划的攻击，变成了为生存的四处冲击。
空军接到杜聿明的请求后，先后派出对马岛上所有的h38-3双引擎中型轰炸机，对八幡市一带日军可能的集结地和指挥所，进行猛烈的轰炸，阻止、扰乱日军对户畑市的增援行动。不久，从朝鲜半岛起飞的中国空军h-41四引擎重型轰炸机和美国第14航空队的b25和b29轰炸机，也铺天盖地的赶到战区上空。大量的汽油燃烧弹和凝固汽油燃烧弹，如同冰雹一般的被投掷下来。八幡市的无数地点燃起了冲天的大火，在这一地区的日本武装力量遭受到再一次的打击。对第84师团的救援行动，根本无法开展。
当天色开始发亮的时候，处于户畑市包围圈内的日本武装人员的命运，就此被决定了。除3200多人投降外，其余42000多人被打死。
10日凌晨的战斗，日本武装人员共被消灭176000人，其中第84师团战斗部队全部被消灭。