一九四一年三月十四日，日军兵分三路，向我军进攻。南路的独立第二十混成旅团由南昌牛行（现昌北）沿湘赣公路西进；中路的第三十四师团主力，北路的第三十三师团一个联队，由奉新沿潦河南下，三路企图在上高附近会合，形成钳形夹击。
北路的第三十三师团二一四联队，在空军的配合下，攻势凌厉，突破第七十军预九师和第十九师阵地，向灰埠、伍桥河疾进；中路由师团长大贺茂亲自指挥突破莲花山、米岭之间的第一O七师阵地；南路的独立第二十混成旅团在上下回峰渡过锦江，向独城前进。由于日军陆空配合，又有重炮，我七十军虽浴血奋战，未能挽回颓势，不得不后撤，形势显然不利。三月十六日，日军在突破第七十军阵地后，一部西犯，一部在尧峰岭附近渡过锦江。罗卓英令七十四军迅速占领第二线阵地，与敌决战。王耀武奉令后，命令第五十一师以一个团推进到高安独城附近，掩护军之侧背；第五十一师主力在泰和圩附近集结待命；第五十七师、第五十八师占领石头街、泗溪、官桥、棠浦阵地，并各以一部占领杨公圩、村前街前方阵地阻止敌人；第五十一师以第一五一团进至独城、泉港街，拖滞敌军行动。
三月十七日至十九日，日军独立第二十混成旅团击破第一O七师的抵抗后，进至独城，与第五十一师一五一团激战竟日。我当令该团逐次向傅家圩、菱角堎之线撤退，占领既设阵地。在第五十一师占领英冈岭、红石岭、鸡公岭阵地完毕后，第一五一团在与日军确保接触的情况下，逐次退到阵地右翼，完成了先遣任务，加入师主力作战。
十八日，第一O七师在高安五里谌附近，又遭到日军夜袭，颇受损失。其张公渡、灰埠的桥头堡阵地又相继弃守，日军得由高安城、灰埠两地渡河，与傅家圩西犯之敌合股，攻我天子冈、狮子岭等地，与五十一师发生激战。与此同时，日军第三十三师团主力突破祥符观第一O七师阵地后，沿湘赣公路到达龙团圩。十八日进攻五十七师杨公圩前方阵地，十九日，与北路背港之敌合力钻隙，由土地庙向官桥急进，攻击五十八师龙形山、墓田圩警戒阵地。该师命令第一七四团出击，攻击猴子岭，侧击敌背，这出敌意外的果敢行动，获得辉煌的战果。日军的第三十三师团樱井联队在山炮配合下，突破预九师阵地后，向村前街（在高安、宜丰之间）进犯，与五十八师接战，经过反复争夺，终于遏止了日军攻势。
二十日拂晓，日军第三十四师团集中兵力向泗溪、官桥、棠浦之线猛攻，空军整日低空轰炸、扫射，鏖战竟日，将五十八师一七二团阵地突破。五十八师一预备队补充团逆袭，虽然暂时遏止了日军攻势，但正面过广，兵力单薄，渐感困难。
二十一日，第九战区司令官薛岳和第十九集团军总司令罗卓英联合发出电令，变更部署：锦江南岸采取攻势，北岸采取守势，以确保上高为主。王耀武以“确保上高”为目的，重新调整锦江北岸部署：当令第五十一师向猪头山、鸡公岭当面之敌攻击；令第五十七师仍守索子山、云头山、源山庙斜交阵地；第五十八师改守红家堎、荷舍之线。
二十二日晨，日军即猛攻云头山斜交阵地，在空军掩护下，向下陂桥急进，日军兵力雄厚，一个纵队通过一地竟要七小时。日军攻击云头山的主力突破雷公坑，进至堡庄，离五十七师师部仅两华里。在锦江南岸的日军，猛扑石头街，西窜进迫华阳。当时，五十一师已陷入包围圈内，日军又将锦江军桥炸断，切断我军退路，一时情况相当紧急。王耀武便亲率特务营策应，同时通知五十一师补充团跑步驰援。该团不顾日军轰炸，一鼓作气奋勇抢占华阳，侧击日军第二十混成旅团。这一着出敌意外，打乱了日军作战计划，粉碎了其从南岸包围上高的企图，战局暂时稳定。
集团军为了确保上高，指示开放宜丰。七十四军当即修正部署，以五十七、五十八两师主力占领上高城附近的核心阵地，吸引敌人。二十三日，日军用全力向石拱桥、下陂桥、曾家岭之线及其以西阵地攻击，重点指向聂家，第三十三师团长大贺茂亲自到毕家指挥，志在必得。日军第三飞行团多次出动飞机，架次之多为上海战役后仅见。我军以血肉之躯，反复逆袭，双方阵地犬牙交错，迫使日军空军不得不停止轰炸，因而在二十四、二十五两天，双方都无进展，形成胶着。入夜，日军利用汉奸带路，派出小股便衣队，钻隙潜入我军阵地后方，鸣枪纵火。由于军属补充团巡逻得力，一一被扑杀，五十七、五十八两师的阵地巍然不动。攻击上高的日军前锋离城仅八里，然而，就是这八里地成了日军无法逾越的天堑。
日军攻势顿挫，在敌后的友军如第一集团军孙渡部，已渐向上高靠拢，又给日军重大威胁。为了便于指挥，罗总部将到达战场的第二十六师王克俊和第七十军第一O七师统归第七十四军指挥。我军以五个师的兵力，全线出击。日军经过半个月的作战，人疲马乏，在我军全线反攻的情势下，开始后撤。我第五十一、五十八两师密切配合，在攻占毕家、古山、长岭、茶罗等地后，于二十八日收复官桥。二十九日，我各部向杨公圩、村前街追击，到三十日，日军全部狼狈退到南昌外围，恢复了三月十五日以前的态势。上高会战至此结束。
这次历时半个月的上高会战，日军以进攻始，以败退终。我抗日军队粉碎了日军“攻必克”的神话。据七十四军战报，该军在此役俘虏日军少尉以下官兵十三名，三八式步枪三百零五支，战马一百一十五匹，轻机枪十六挺，山炮一门，掷弹筒十八具，战刀二十五把以及文件、防毒面具等甚多。我们把日军遗留下来的尸体集中掩埋，与七十四军阵亡将士陵墓遥遥相对。
会战结束，参谋总长何应钦在国民参政会上讲：“这是一次最精彩之战”。战事结束后，论功行赏，由国民政府颁授七十四军青天白日飞虎锦旗（蓝绸，绣有翅白虎）；军长王耀武，被授予青天白日勋章。锦旗、勋章以及有功官兵的勋奖章，都由重庆派专机送到长沙，再派专车送到上高，由第十九集团军总司令代表军事委员会授予。另外第九战区司令薛岳发给七十四军奖金二万元，致专电慰勉。
