在第三次長沙會戰的過程裏，這一塊高地又形成了極重要的地點。當元旦日敵人攻陷白馬廟(位於天心閣下東北向)的時候，天心閣便成為最前哨的高地。在這塊高地上麵，可以很清晰地看到敵我在短兵相接時候的肉搏戰，而在槍炮交響聲中，奉令守這一線的周慶祥師長，也就在這一塊高地上指揮戰爭。到第二日，張團也是從那裏出擊而收複了白馬廟這一個據點的。如今，戰鬥已經過去了，天心閣這塊高地仍舊地是矗立在南門的邊緣，這裏曾經是今古戰場的高地，將永遠是人們憧憬和憑吊的所在。
日軍攻城的第三天，我第九戰區各路大軍正日夜兼程，從四麵八方向長沙壓來，而20萬長沙民眾已嚴陣以待，準備參加最後的戰鬥。1942年1月4日拂曉，我軍形成對日軍的三麵合圍態勢，彈盡糧絕的日軍倉皇逃竄。第三次長沙會戰以中國軍隊的大獲全勝而宣告結束。當時，英國《泰晤士報》發表評論指出：“12月7日以來，同盟國軍惟一決定性之勝利係華軍之長沙大捷。”倫敦《每日電訊報》則評論說：“際此遠東陰霧密布中，惟長沙上空之雲彩確見光輝奪目。”蔣介石也說“此次勝利，實為七七以來最確實而得意之作。”
2005年抗日戰爭勝利60周年之際，《人民日報》發布了每日一譜的“抗日英雄譜”，薛嶽名列其中。薛嶽（1896—1998），又名仰嶽，字伯陵，綽號“老虎仔”。廣東樂昌人，10歲入黃埔陸軍小學學習，16歲入保定軍官學校，曾加入同盟會。曾先後任貴州省主席、第一戰區前方總司令、第九戰區司令長官兼湖南省主席、總統府參謀長、廣東省主席等職。抗戰期間，他指揮三次長沙會戰，給日軍以沉重打擊，曾獲美國總統杜魯門頒發的自由勳章，授一級陸軍上將銜。1950年去台灣，後任“總統府”戰略顧問等職。
在整個抗日戰爭中天心閣還一直為防空觀察哨所、防空警報台和反空襲作戰的高炮陣地。1937年7月7日“盧溝橋事變”後，當時的湖南省政府在長沙市組織了第一次防空演習，演習結束，在省保安處內成立防空股(這是湖南最早的防空組織)，並指定在天心閣閣樓、國貨陳列館和警鍾樓上設立防空瞭望台，兼管火警瞭望。這是長沙市，也是湖南省最早的3個防空瞭望台。隨即長沙市政府成立了防空組織，l938年1月在全市設立5個防空觀察哨點，天心閣是重要的一個(還有獅子山、五裏牌、警鍾樓、紡織廠)，哨所人員全由地方軍人擔任，一般設哨長一人，士兵多人。那時沒有儀器設備，全憑哨員的肉眼看、耳朵聽來掌握敵機動態。向市民傳遞敵機情況是采取在木杆上懸掛燈籠，顯示空襲警報或緊急警報，以指示市民向城外疏散或就地隱蔽等。到後來防空襲情報傳遞設備有所改善，同時使用鐵鍾和手搖警報器。
1944年6月18日，長沙淪陷，天心公園一片荒蕪頹廢之象。1945年8月15日，日本宣布無條件投降。長沙市政府著手修複天心公園。1946年6月，原第六戰區副司令長官王東原岀任湖南省政府主席。王東原（1899—1997），安徽全椒縣南鄉赫石鎮人，1919年考入保定軍官學校第八期。1922年畢業後，被分發到蚌埠的皖軍見習。1923年夏，投奔在湘南的第一師宋鶴庚部，任獨立第十團上尉參謀。不久，該團改編為湘軍第三十九團，他升為團副。次年春，他升為中校團副，兼任補充大隊長。1935年授陸軍中將銜。1946—1948年出任湖南省政府主席。任職期間提出了一係列全省經濟、交通、文化的現代化建設藍圖，亦有政績。晚年移居美國，從事著述，有《浮生簡述》等行世。