1938年6月初，波田支队进攻安庆时，侧翼第6师团从合肥出发，进攻桐城、潜山的徐源泉第10军，日军沿两岸发起进攻。
徐源泉第10军，还不是后来李玉堂方先觉那支第10军，主要是北伐后，徐源泉收容张宗昌旧部，加上部分湖北保安团，属于战力最差的一档。日军率先攻击最弱环节，是军事部署的必然，按照白崇禧作战计划，徐源泉部败退后向廖磊集团霍山方向靠拢。
7月底第6师团倾巢而出，先后攻占太湖、宿松、8月4日经过激烈巷战终于占领广济的门户黄梅，这条路线也就是今天沪渝高速，绕开江北几大湖，进攻武汉门户田家镇要塞的方向。
这一地区主力部队是李品仙所属的桂系31军、84军，31军抗日战场上非常顽强，1944年所属131师面对日军两个师团，与桂林共存亡，在桂系大本营几乎全军覆没。覃联芳84军战力较弱，1938年4月组建的军队，为了支援武汉会战，在广西成军后匆匆北上。还有刘汝明68军，是原宋哲元29军中较弱的143师，湘军28军频繁重组，战力存疑，整体来说这一方向军队偏弱。
黄梅失守后，副总参谋长兼战区代司令长官白崇禧，命令31军侧翼反击，先后收复太湖、潜山，切断第6师团补给线和退路，目的是围歼南京大屠杀罪行累累的第6师团。冈村宁次令海军通过长江水路，为第6师团补给弹药和兵员，并且释放毒气，据险固守。虽然战术成功，虽然白崇禧亲临前线督战，28军、68军和84军伤亡惨重，装备和战力差距，这几个军战力明显弱于南岸的74军和第4军，硬实力不足以击溃一个师团，被迫退回广济。
第6师团遭受围攻，已没有退路，孤注一掷，幻想单独西进，打乱中方部署，双方在广济、潜山一带反复争夺，第6师团以一个旅团攻击东界岭，试图从公路西进，遇到顽强抵抗。随着中央军李延年第2军，桂系主力张义纯48军，增援参战，第6师团一直迟滞在这一地区，到武汉会战结束，所属今村旅团被打残，也没能继续前进。
日军最北线进攻，发起时间较晚，主要因为张鼓峰事件，前面有单独写过这一篇，日苏冲突是否升级，会影响日军调动部署，等到日苏停战谈判。8月底第2军攻占六安，第10，第13师团，沿今天沪陕高速方向西进，作战目标是沿平汉路南下武汉。
鬼子也仅仅是计划，从六安出发，在叶家集就踢到铁板，西九华山地区富金山靠近叶家集，可以封锁公路，守富金山的是宋希濂71军，下属36师、88师是最早一批德械师中央军，淞沪、南京、兰封一路打下来，虽然损失较大，但是作为中央军精锐，物资和兵员补充恢复比较快。
临时支援，划拨宋希濂指挥的钟松61师，前身是蒋光鼐兼任师长的19路军61师，在淞沪会战损失较大，缩编后和第1军第2师独立20旅合并为61师，第2师番号来自广州时期东征陈炯明，第1师是校长蒋介石的黄埔军，第2师是亲黄埔的粤军，所以和粤系背景的61师合并。
右翼是东北军于学忠51军，左翼是第二集团军田镇南30军，鬼子进攻方向是向西，理论上应该先进攻第30军，30军下属30师、31师，就是之前台儿庄守军，鬼子也还是那支第10师团，心有余悸，担心重复同一剧本。进攻实力最弱的右翼51军，即使取胜，前面是无边无际的崇山峻岭，是一条断头路，那就只能硬着头皮进攻富金山。
3个军的部署位置比较合理，逼迫日军只能强攻富金山主阵地，日军一个步兵联队，一个骑兵联队，率先向富金山主阵地进攻，遭到主阵地36师痛击，双方交战4天时间，日军付出惨重代价，仅占领部分前沿阵地。
日军增派3个联队，向富金山、石门口主阵地进攻，不惜以武士道精神，组织敢死队连续冲锋，依然无法突破。第10师团骑兵联队600多人，一般日军骑兵联队满编1200人，经过几天交战，剩下只有半数人马，企图渡河绕行袭击较弱的东北军114师，遭到88师截击，被消灭400多人，这支骑兵联队完全丧失战斗力。
战役进入第6天，13师团倾巢而出，三面围攻富金山，马鞍山阵地失守，固始方向的钟松61师全员驰援，向日军侧翼发起冲锋，接替88师，据守红石桥阵地，先后击溃日军进攻的两个联队。36师师长陈瑞河亲率师预备队，内外夹击，夺回马鞍山，战至9月7日，飞机轰炸，燃烧弹，甚至毒气，鬼子能用的办法用完了，5000多名鬼子，经过几轮肉搏战，还是没能登上富金山主峰，双方僵持在外围阵地。
第二集团军孙连仲派池峰城31师支援，截击外围日军继续增兵，双方暂时进入半休战状态，至9月11日，日军16师团增援，71军放弃阵地撤离。武汉会战作战思维，中方设想就是层层抵抗，避免决战，防守的军队一般没有援军，面对日军2个师团交战10天，1.5万多人的71军，阵亡2618人，伤12401人，此时只有800多人还可以上阵，已经无力再战，撤往下一道防线，30军小界岭阵地。钟松61师战损稍小，撤回自己驻地固始县，防止日军北窜，归建胡宗南兵团。
富金山是武汉会战最惨烈的战役，中央军精锐3个师，打残了2个，战果也是相当可观，日军伤6000多人，阵亡4000多人，主攻的13师团两个联队仅剩百余人。9月14日委员长通电全军表彰71军，要求全军向 36 师学习。
后来的国共内战中，宋希濂属于死忠于委员长的将领，宋希濂钟彬兵团，国军最后组建的兵团，因为谐音，连国民党都说是党国的“送终兵团”，导致很多抗日战绩被淹没。近年的史诗大剧《东方战场》第34集，再现了富金山殊死鏖战，抗日是民族独立战争，不分国军共军，只有中国军队！2005年当地民间自发为富金山战役牺牲英烈建纪念碑，碑座高71厘米，代表为抗战牺牲的71军将士，永久铭记抗日烈士。