日本海军实力强大，极难对付。
6月22日，日军台湾旅团，也就是波田支队在军舰和空军的掩护下，开始全线进攻马珰要塞外围。
22日，23日两天，由于天气恶劣，国军飞机不能有效赶往轰炸，只是使用机动火炮和要塞火炮猛烈轰击日军舰队。
同时由于马垱附近到处都是水雷，日本舰队前进也极为困难。
22日当天，日军波田支队下属海军陆战队乘坐的利华号炮舰就在茅林洲下游触雷沉没，同时还有3艘日军汽艇被岸上国军炮兵击沉。
特别陆战队乘坐的另一艘鹊号舰也被国军炮兵击伤起火，被迫退出作战。
经两日激战，日军仍无法打开江上通道。从24日开始，国军武汉地区空军用尽全部力量赶来空袭。
勇敢的国军飞行员其实并没有受过什么攻击军舰的训练。他们大部分人采用高空轰炸，发现效果不佳以后，他们为了提高命中率，几乎俯冲到军舰的旗杆上才投出炸弹。
在炸弹用尽的情况下，他们就用机枪猛烈扫射日军军舰。
这里出现一个很奇怪的情况，杜隆基回忆到：我军几架飞机从西北方飞来，准备攻击日军军舰。但我们在望远镜中看到，早在我军飞机飞来之前，日军军舰所有舰炮都停止向陆地攻击，将所有高炮全部转向国军飞机将来飞来的方向。在国军飞机还没有接近的时候，他们就射出猛烈的防空炮火。国军飞机在这种火网下，只能勉强投下炸弹，几乎都没有击中。
这样连续几次轰炸，日军军舰都提前知道国军飞机就要飞到，提前做好了射击准备。
仅仅有一次，9架国军飞机特地绕了一个圈，从日军后方的东流方向飞过来。此时日军军舰根本没有任何准备。直到国军飞机俯冲轰炸，日舰才慌忙对空射击。国军飞机当场炸沉炸伤日舰多艘，杜隆基他们阵地上欢呼声响彻云霄，士气大振。
此次攻击大大减弱了日军的实力，他们射向陆地上的炮火也明显减弱了。
虽然这次成功了，但杜隆基觉得很奇怪，国军飞机从武汉飞过来，这一路上都是国军控制区，为什么日军会提前知道呢？
后来这个谜底很快揭晓了。他们在后来撤退的时候，路过马垱后方的彭泽县，发现日军三架飞机围着一个军用仓库绕圈子，而傍边的山岗上却有一个人挥舞着白色衣服对着日军飞机大喊大叫，日军飞机在这个人的指引下炸毁了这个仓库。
杜隆基他们立即出动一个班去查看，当场将这个家伙捉住，还捉住了他的两个同伙，缴获了一台发报机。
原来这三个家伙是汉奸，日军命令他们潜入国军后方提供情报。杜隆基顿时明白，原来国军飞机的情报，也是这些家伙汇报了。
狂怒之下，他们将三个汉奸乱枪打死。
由此大家可以看到汉奸的可恨，甚至比日军还要有威胁。
鉴于长江上防御过于强大，日军波田支队被迫放弃从江上进击的计划，改以一部兵力在茅林洲附近登陆，沿长江南岸陆路向马当迂回进攻。
本来日军也没想立即进攻，准备把这一线江边上千枚水雷扫一扫，然后再登陆，不然军舰太危险了。
不过李韫珩在24日8点进行军政大学结业典礼的情报，很快被潜伏的日本特工（汉奸）报到日军处。
日军高层认为，因为部分军官不在一线，国军战斗力必然有减少，是一个很好的机会。于是波田支队奉命立即加快推进速度，在24日开始抢先发动对马珰要塞的全面进攻。
24日拂晓开始，日军全线进攻马垱外围的黄山，香山和香口。
当时正好是一个雾天，日军在大雾的掩护下偷偷登陆成功。
守军16军第53师是湘军，最是英勇善战，他们的装备很差，只有少量迫击炮，连一门大炮也没有，在日军军舰重炮轰击，空军猛烈轰炸的情况下，53师313团寸土不让，奋力阻挡，他们在团长伍郎如率领下死守香口。
但由于日军炮火实在太猛烈，登陆兵力又极多，313团的1000多人实在无法长时间支持。经过一个上午的激战，313团伤亡大半，团长伍郎如身先士卒指挥战斗，被一发炮弹击中负重伤。
战至中午，313团几乎伤亡殆尽，其中一些连队的连长离开部队去参加典礼了，只能由副连长指挥，这当然对部队的战斗力有一定的影响。
日军击退313团以后，连续占领了黄山，香山和香口，全军逼近马垱要塞。
24日，马珰要塞驻守的部队发现联系香口一线的电话已经中断，只好派出联络兵赶赴一线查看。
联络兵骑马飞奔到香口，然后飞速返回报告：香口已经失陷，到处都是日军，313团估计已经被日军包围。而香口到马垱的电话线路也被切断，可能是汉奸在日军刚开始登陆时候干的。
日军台湾旅团在围攻313团的时候，已经派出一部绕过313团，直接攻击马珰要塞。
早上8点多，日军19艘军舰冒着水雷的危险，全线冲入马珰要塞附近。他们开始猛烈炮击马珰要塞，一次齐射就有100多颗炮弹，炮火非常猛烈。
在日军军舰攻击的同时，日军陆军也通过占领的香山高地，用陆军10多门野炮山炮轰击。
马珰要塞守军立即使用野炮和要塞炮猛烈还击，双方展开激烈的炮战。
显然，马珰要塞的火炮无论数量和质量都无法和日军相比，自然占了劣势。
炮战期间，日军陆军开始进攻马珰要塞，他们在24日连续进攻四次，都被要塞守军痛击。
安徽西部的地形也极为复杂，马珰要塞前方原来是一大片农民的稻田，但此时正好是长江的汛期，长江水已经将稻田全部淹没，水田完全变成湖荡，这是马珰要塞的天然屏障。
日军没有其他路可走，只得被迫强行穿越湖荡。
结果日军抬着轻重机枪和掷弹筒进入湖荡，他们半截身子全部陷入水里，极为缓慢的前进。
马珰要塞守军枪炮齐发，日军像射击场的活动靶一样纷纷中弹跌倒，连续4次冲锋的日军全部被击毙，无一幸存。
此时也有2名败退下来的313团伤兵跑到马珰要塞，他们说日军在4点发动偷袭，313团拼死抵抗了几个小时，但日军炮火太猛，他们的连几乎被打光了。
杜隆基和他的总队长鲍长义他们知道情况危急，一旦日军上万主力杀过来，加上海空优势，光靠一个马珰要塞是无论如何抵抗不住的。
他们紧急向李韫珩要求援军，可笑的是李韫珩此时还根本没有意识到战局的严重，他认为日军至少还要2，3天以后才会攻击。
鲍长义和杜隆基向李韫珩汇报香口，香山都被日军占领，李韫珩却说：香山，香口是我们的313团防守，你们看到的肯定是313团，不是日军，你们也太不沉着了。你们看清楚是日军了吗？
鲍长义见李韫珩如此糊涂，忍无可忍的大骂到：我们的阵地正在被日军攻击，人都战死一半了，你还说没有看到日军？你说香口是你的313团，那从香口向我们开炮的是什么部队？你们16军装备那么差，有野炮吗？
李韫珩这才大吃一惊，他的16军根本没有火炮。
此时他知道犯了大错，但已经来不及将受训的军官立即送回一线。他紧急命令在马垱后方大概20公里的彭泽守军，薛蔚英第167师立即赶赴马垱增援。
同时，第五战区代司令长官白崇禧亲自打电话来（李宗仁由于脸部北伐时期的枪伤突然复发，导致一目失明，无法继续担任第五战区司令长官一职），严令李韫珩立即派遣部队增援，并且要求他们立即沿着沿江大路急行军，限几个小时内赶到前线。
上梁不正下梁歪，这个薛蔚英师长又不知道搭错了哪根筋。白崇禧已经明确命令他走大路，他却放弃大路不走，而是去走远离江边的羊肠小路。最终该师到达马垱的时候，要塞已经被攻陷2天之久了。
有一种说法，薛蔚英是害怕沿江行军会被日军军舰和飞机猛烈轰击，导致大量伤亡。但现在正是千钧一发的时候，就算伤亡七八成，你也要及时赶到马垱啊！
在援军迟迟不能赶到的情况下，马垱要塞的国军还是拼死抵抗。日军台湾旅团已经在马垱要塞正面集中重兵，并且一再突击，但都无法突破这个要命的湖荡。连续几次进攻后，湖荡里面全是日军士兵尸体，血把湖荡都染成了红色。
但日军炮火越来越猛烈，马垱从24日开始连续激战3日之久。
马垱要塞炮台击伤日舰1艘；中国空军驱逐机13架掩护轻轰炸机7架，也炸伤停泊东流江面的敌舰数艘，并炸伤安庆机场日机多架。
但此时马垱要塞守军伤亡很大，正面八个钢筋混凝土要塞全部被日军摧毁，守军火炮的炮弹已经全部用完（因为弹药缺乏，本来只有一个基数），只好用轻武器射击。他们剩下的火力无法封锁马垱江面，也无法有效阻挡马垱正面进攻的日本陆军。由于国军缺少火炮，每一门火炮都是珍贵的。他们将打光炮弹的火炮先转移到后方，官兵们还在阵地苦苦坚持。
26日，鉴于马珰要塞迟迟无法攻陷，台湾旅团集中全部兵力发动猛攻，更无耻的使用了大量毒气弹。这种催泪性毒气非常厉害，没有防毒面具的人只要闻到就立即流泪打喷嚏，严重的还会窒息甚至七窍流血。
国军没有防毒面具，根本无法防御毒气。
在毒气的掩护下，日军一举突入马垱要塞，将阵地切成几段，还攻占了马垱的炮台。
马垱要塞几百守军用他们的毛巾浇上水，然后围在脸上来阻挡毒气，找不到水的就向毛巾上撒尿。他们用这种简陋的防毒设备，冒着刺鼻的催泪性毒气，挺起刺刀和日军猛烈肉搏。一些马垱的炮兵不愿意撤退，他们拿起殉国步兵们的步枪，同日军血拼。
激战数小时后，寡不敌众的要塞守军几乎全军覆没，马垱要塞终于被日军攻陷。
而奉命增援的167师还在路上，如果他们走大路的话，早就应该到了。
在得知马垱要塞失陷后，蒋介石大为震怒，他严令陈诚必须收复马垱，同时下令将167师师长薛蔚英以“畏敌如虎，贻误战机”的罪名押送武汉执行枪决，至于李韫珩戴罪立功，等到武汉会战结束之后再视功劳情况进行处分。
8月15日，薛蔚英少将在武汉被军法处决，成为继1938年6月17日被军法处决的中国陆军第八十八师少将师长龙慕韩之后，又一个被军法处决的黄埔军校第一期的毕业生。
至于李韫珩于武汉会战后被革职查办，从此退出现役。
陈诚于27日令罗卓英、李韫珩必须收复马当要塞及香山阵地并确保的命令：香山、马当为皖、赣门户，其得失影响于今后作战之胜败甚巨。着罗总司令卓英督率第16军、第49军及11师、16师等部，务速恢复香山、马当要塞阵地而确保之。攻克香山及马当要塞区者，各赏洋5万元。如有作战不力、畏缩不前者，即以军法从事。
第16、第49军等各部队遵照命令向香山日军发起反击，试图收复马垱一线。
28日拂晓，第49军第105师的第313旅发动猛烈攻势，一举从香山东南面突破日军阵地，收复了香山，措手不及的日军狼狈不堪的退至香口。
但当第49军继续向香口进攻时，台湾旅团已经稳住阵脚过来。日军将主力在香口全部增援登陆，以阻挡国军的进攻。
49军奋力进攻香口，但日军炮火过于猛烈，还有军舰上的火炮和大量空军轰炸机支持。49军陷入苦战始终无法将台湾旅团赶入江中，双方陷入持久战。
日军台湾旅团虽然攻陷马珰要塞，但伤亡相当惨重。在面对国军大举反攻时，也只能依靠军舰的强大火力勉强稳住阵地。
波田旅团长向后方要求支持，但在潜山的第6师团已经被打残，无力支援。
华中派遣军畑俊六大将无奈，下令刚从日本调来的第106师团立即西进支援台湾旅团，同时命令在安庆一线的日本海军第21水雷队、第2炮舰队立即赶赴马垱增援，同时命令第15航空队、第3航空战队全线进驻安庆。
这样一来，日军兵力战力翻了一番也不止，国军想夺回马垱看起来已经不可能了。
丢失湖口和九江
在得到106师团111旅团，大量军舰和空军支持后，台湾旅团和106师团配合，从7月3日开始猛烈攻击湖口要塞。
之前日军舰队花费了10天时间，终于通过水下爆破将马垱的阻塞线炸出一个缺口，并且排除了590枚水雷，日军中小型舰只可以勉强通过。可见，对于长江这样的大江来说，想彻底阻塞江面，几乎是不可能的。
国军花费1年修建的阻塞线，最终也只阻挡了日本舰队10天而已。
日军突破马珰要塞后立即转而进攻湖口要塞。
湖口要塞是扼守江西鄱阳湖口的要塞，也非常重要。
但在日军海陆空联合打击下，湖口要塞显然也无法长期驻守。
7月4日，台湾旅团在飞机、舰艇支援下猛攻湖口。
要塞守军第26师一部与进攻要塞的日军反复争夺，伤亡巨大，仅团长即伤亡2名，但部队仍坚守梅兰口阵地。
日军见屡攻不克，再次无耻的施放大量毒气。守军中毒者甚多，战斗力大减，最终主阵地被日军突破。此时炮台还活着的守军只剩已不多人，另外有300多人守湖口城外阵地。这几百人誓死不退，最终基本全部殉国。
防守湖口要塞的第26师与日军反复争夺，伤亡三分之二以上。鉴于残余兵力已经无法继续防守，第26师最终放弃湖口要塞撤退。
湖口要塞在5日失陷。
在7月1日至4日湖口战斗期间，国军空军拼尽全力，前后共出动56架次支援地面守军作战。
日本海军第11战队的三高速号炮舰在躲避轰炸时，触雷爆炸沉没。雁号炮舰被炸伤，另有3艘汽艇被击沉。
但国军空军实力太弱，他们能做的也只有这么多了。
整个马垱湖口作战期间，国军空军出动近50批共220架次进行轰炸，炸沉炸伤日军军舰多艘。
日军在攻陷马珰要塞和湖口要塞以后，由于兵力不足和补给缺乏，被迫休整了整整二周时间。
在这期间，日本军部下令正式成立华中派遣军第11军，由当时在关东军担任第2师团师团长的冈村宁次担任司令官，开始下辖第6师团，第27师团，第101师团，第106师团，台湾旅团，共4个师团又一个旅团，总兵力超过10万人，第11军负责武汉东面的进攻。
冈村宁次上台以后，立即命令还在后方的101师团和27师团紧急运输到湖口要塞，正在湖口驻扎的106师团和台湾旅团在海军掩护下进入鄱阳湖，强攻九江。
九江也是扼守鄱阳湖和长江的重镇，军事位置非常重要。
日军台湾旅团在湖口乘船并由海军掩护，于7月23日午夜，冒着大雨接近九江东南约20公里的姑塘。
在登陆时，日军遭遇李汉魂越军64军的猛烈反击，一度被阻挡在滩头上。
此时日军舰队发挥了威力，他们利用军舰上各种大口径火炮齐射，压制守军，支援登陆。日军舰队一次齐射就有数百发炮弹，粤军64军的阵地被炸的粉碎，比如据守滩头的张文美营在重炮轰击下全部牺牲，无一幸存。
在日军弹雨掩护下，国军几乎无法有效作战。
