新的《帝國國策實施綱要》決定了作戰與談判並進的方針，強調了決心對美國、英國、荷蘭開戰，並將發動戰爭的時間定為12月初，如果到12月1日零點，對美談判獲得成功，則停止發動戰爭。
《對美談判要領》提出了兩個實施方案。
甲案為總體解決方案，主要就日本在中國和法屬印度支那駐兵及撤兵，對華貿易無差別待遇、對三國條約的解釋和執行、美方提出的四項原則等問題規定了可以妥協的限度。
乙案為局部解決方案，提出最低限度的要求為：日美兩國應保證不向法屬印度支那以外的東南亞及南洋地區擴張，保證在荷屬東印度獲得各自所需的物資，將相互通商關係恢複到資金凍結前的狀態，美國應保證供應日本所需的石油，不幹涉日華兩國實現“和平”的努力等。
遠在大西洋彼岸的美國白宮，羅斯福總統在橢圓形辦公室接到有關日本提出的要求的報告，不覺驚呼：
“美國的民主受到了有史以來最嚴峻的挑戰！”
隨著談判陷入僵局，日本天皇和東條首相要改寫世界曆史的決心已經急不可耐了。
11月26日，山本五十六大將率領日本聯合艦隊在層層迷霧中從擇捉島的單寇灣出發。
實際上，早在年初，這位日本聯合艦隊司令就上書提出了襲擊美國太平洋艦隊在太平洋上的基地珍珠港的設想。
五十三歲的山本海軍大將，極力主張放棄在西太平洋迎戰並消滅美國艦隊的傳統戰略，鼓吹在開戰之初以強大的空軍力量對美軍進行戰略性突襲，一舉摧毀美國艦隊的進攻能力，使之一時無法複原。
山本五十六站在“赤誠”號旗艦上，指揮載有四百多架飛機的六艘航空母艦和戰列艦、巡洋艦、驅逐艦及潛艇，對珍珠港美軍的機場和艦艇進行了三次攻擊。兩個多小時後，美國的二十多艘戰列艦和大型艦艇被毀，機場全部損壞，近二百架飛機被炸，傷亡四千五百人。
為了打開侵華戰爭的僵局，建立“大東亞共和國”，襲擊珍珠港的當天，日本向英國和美國宣戰。
日本天皇發表的廣播詔書，從茫茫大海飄向彼岸。
第二天中午，美國總統富蘭克林·德蘭諾·羅斯福在海軍上尉詹姆斯的攙扶下，走進了眾議院。他腳上套著鋼架，站在講台前麵，向國會緊急會議發表了曆史性的演講。他有意放慢聲調，電台網將他的講話向全國做了實況轉播。
昨天，1941年12月7日，一個永遠蒙受恥辱的日子，美國遭到了日本帝國海軍和空軍的蓄意進攻。
他宣布這一天是美利堅合眾國的國恥日，他發誓要領導美國人民報仇雪恨。
下午4點10分，羅斯福佩戴著哀悼死難將士的黑袖章，在對日宣戰書上簽字。同一天下午3點鍾，英國首相溫斯頓·斯賓塞·丘吉爾在下院宣布：英國對日本宣戰。
12月9日，日軍飛機在太平洋上炸沉了英國特混艦隊Z的兩艘大型主力艦“威爾士親王”號和“反擊”號。
同一天，中共中央發表《為太平洋戰爭宣言》，提出中國應與英國、美國和其他抗日諸友邦締結軍事同盟，實行配合作戰，建立太平洋一切抗日民族的統一戰線。
也是在同一天，中國國民政府發布《中國政府對日宣戰布告》，宣布：
茲特正式對日宣戰，昭告中外，所有一切條約、協定、合同，有涉及中、日間之關係者，一律廢止。
同時，國民政府還發表了《中國政府對德意宣戰布告》。國民政府對日本宣戰，比中華蘇維埃共和國臨時政府發表《對日戰爭宣言》晚了九年多。
同時，中國政府向美、英等國提議，組成反法西斯同盟。蔣介石提出了關於同盟國的三項原則：
一、成立太平洋同盟和聯軍總司令部，推舉總司令，由美國領導該同盟。
二、要求美、英、蘇與中國一同對日宣戰。
三、太平洋戰爭勝利前，聯盟各國不許單獨對日媾和。
22日淩晨，一千多名日軍在黎明前的黑暗中開始在美屬威克島登陸，島上的美軍進行了頑強抵抗後，於7點半投降。
差不多同時，陳納德的“飛虎隊”在中國參加對日軍作戰。12月20日，在昆明第一次參加戰鬥，擊落九架來犯的日軍轟炸機。
這時的“飛虎隊”，已經由蔣介石納入中國武裝部隊序列，在中國租用的緬甸同古空軍訓練基地訓練了五個月。美國將“飛虎隊”改組為美軍第十航空隊第十三戰鬥大隊，即美國駐華空軍特遣隊。陳納德晉升為準將，任特遣隊指揮官。
在日軍突襲珍珠港的同一天夜裏，酒井隆中將的日本第二十三軍向駐守香港的英國軍隊發起攻擊。聖誕夜，香港總督府飄起了白色停戰旗。在富麗堂皇的九龍半島飯店，英國殖民地總督馬克·楊博士穿著華麗的服飾，滿臉沮喪地把投降書交給酒井隆。一萬五千多名英軍成為日軍的俘虜。
日軍在香港設立占領總督，由大本營直接管轄，受中國派遣軍總司令官節製，陸軍中將磯穀首任港督。這時，出訪美國的丘吉爾，坐在白宮聖誕宴會的餐桌旁，一反常態，沉默不語，滿口的俏皮話都縮進了肺腑。第二天，他來到美國眾議院，發表一篇慷慨激昂的演講，譴責日本人的侵略行徑，用一個反問句表達胸中的憤懣：“以慎重和穩重是難以調和的，他們把我們當成什麼人了？”
1941年最後一天，羅斯福在征得英國與荷蘭等國同意後，致電蔣介石，提議組織中國戰區，由蔣介石任聯軍統帥。戰區範圍當初包括中國、泰國和越南一部分，以及緬甸北部。後北緬劃歸東南亞戰區。很快，蔣介石給羅斯福回電，同意接受這個職務，並擬組建聯軍參謀處，在蔣介石指揮下工作。
與此同時，東條英機在引誘蔣介石放棄抵抗。東條內閣上台後，一方麵發動太平洋戰爭，另一方麵看到，日軍雖在軍事上仍占有較大優勢，但速戰速決地一舉摧垮重慶政府的戰略目的已不可能達到。於是，他於1941年12月在東京多次發表廣播談話，敦促重慶政府“停火”、“媾和”，但都被蔣介石一一嚴辭拒絕。
1942年元旦，美國、英國、蘇聯和中國等二十六個國家的代表，在華盛頓簽訂了共同反對法西斯戰爭的《聯合國家共同宣言》，決心共同反對軸心國，決不單獨媾和。以後，又有法國等二十一個國家陸續加入。中國的對日抗戰，從此與同盟國對軸心國的作戰，特別是與美國和英國在太平洋對日本的作戰，密切地聯係起來，成為國際反法西斯戰爭的一個重要組成部分。
阿南惟畿部署第三次湘北作戰，薛嶽製定了“天爐戰法”。
日軍發動的第三次長沙會戰，是為了配合日軍對香港的進攻。因此，日本第十一軍進攻長沙，與日本第二十三軍進攻香港，在時間上有著微妙的關係。
早在日軍進攻香港前，具有戰略眼光的中國戰區最高統帥蔣介石，就已經看到了作為日軍南進作戰重要環節的攻占香港的企圖。為了牽製日軍對香港的進攻，他曾下令從第九戰區抽調歐震的第四軍和王耀武的第七十四軍增援廣東和廣西，同時命令第四戰區與第七戰區向廣州方麵日軍進襲；並調遣杜聿明的第五軍、甘麗初的第六軍和安恩溥的第六十軍由廣西、四川向雲南方麵移動，隨時準備進入緬甸，協助英軍作戰。
日本第十一軍司令官阿南惟畿，自從東條英機上台以後，知道日本軍國主義的嶄新階段已經開始，內心充滿了激動，仿佛看見太陽旗已經插滿世界。12月12日，他得知中國方麵從第九戰區抽調兵力的消息後，立即發電報給南京的中國派遣軍總司令官畑俊六大將，請求再次向湘北發起攻勢，以牽製第九戰區兵力的轉移，保證第二十三軍順利奪取香港。
阿南惟畿認為，他與第九戰區的中國軍隊，已經有過一次交手的經驗，他已經摸清了對手的底細，而且他所采用的戰術，正是對手的克星。因此。要在湘北再打一仗，他是完全有信心取得勝利的。
13日，畑俊六給阿南回電，表示他會將阿南的想法報請大本營批準。同時，他要求阿南迅速製訂出作戰計劃。
日軍將大量的物資和兵員投入太平洋戰爭，因此對第十一軍在9月和10月的攻擊戰中所消耗的武器彈藥和減少的兵員沒有及時補充。畑俊六考慮到第十一軍的兵力與其當麵中國第九戰區的兵力相差懸殊，因此將華北地區駐紮太原的池之上賢吉獨立混成第九旅團調歸阿南指揮。這支部隊正在向武漢行進的途中。
按照畑俊六的指示，第十一軍根據現有的兵力製訂作戰計劃。參謀長木下勇說：“以我們現有的兵力和作戰物資儲備，最多隻能進行一次牽製性作戰，兵力不超過六萬，作戰時間不超過十天。”
阿南聽了大家的想法，覺得有必要給下屬打氣。他說：“我第十一軍雖然兵力有限，但從上次作戰結束至今，時間隻有兩個月，湘北的中國軍隊遭受了重創，不可能這麼快就恢複元氣。現在，其主力第四軍和第七十四軍又被調走，本軍以現有兵力發起攻擊，是完全有把握取勝的！”
15日，日本第十一軍的作戰計劃報給了上級，預定25日即西方的聖誕節那一天向湘北發起總攻擊，作戰時間定為兩周，如果第二十三軍在此期限之前攻克了香港，並且不再深入，局勢得以穩定，則第十一軍可以提前撤回。
阿南這一次打算采用的戰術，與第二次長沙會戰時相同，仍然是將主力師團並列於第一線發起強大攻勢，快速突破守軍防線後，分割包抄中國軍隊，予以重創。
阿南第十一軍的兵力，由於第四師團已被調往太平洋戰場，在一線隻能部署三個師團。為了牽扯中國軍隊的力量，阿南在計劃中要求遠在江西中部的大賀茂第三十四師團向中國第九戰區駐紮在江西的部隊發動佯攻，使之不能增援湖南北部。
16日，畑俊六複電批準第十一軍的作戰方案。阿南知道自己又得到了一次在新形勢下為天皇立功的機會，不禁滿心歡喜。他趕緊召集作戰會議，向各師團下達集結命令。
20日，日軍神田正種第六師團在新牆河北岸下遊集結完畢。22日，阿南惟畿在嶽陽開設軍指揮所。23日，青木成一第四十師團在新牆河上遊集結完畢，豐島房太郎第三師團乘火車到嶽陽，24日在神田師團和青木師團中間地區完成集結。擔任江西北部和中部兩方向佯攻的大賀師團和中山惇獨立混成第十四旅團，於24日到達攻擊出發地域。阿南還將池之上賢吉獨立混成第九旅團、堤不夾貴獨立混成第十八旅團和炮兵、工兵、空軍等全部用於湖南北部方向。
24日上午，阿南在電話中與各師團長對表。總攻發起時間預定為25日早晨5點。不過，由於後麵將要說到的原因，這次會戰中日軍的實際總攻時間提前到了12月24日。
阿南做好了一切部署，他打算在長沙城裏過元旦，向世界宣布，香港為日軍所占，長沙也成為他阿南惟畿的領地。
在日本第十一軍加緊備戰的這段時間裏，日本第二十三軍正在和駐守香港的英國軍隊發生激烈的戰鬥。而中國國民政府軍事委員會和第九戰區的將領們，已經想到了日本第十一軍有可能在湖南北部發動牽製作戰。第九戰區加強了諜報工作，力爭掌握日軍在湖南、湖北和江西三省的動態。
第九戰區司令長官薛嶽，在太平洋戰爭爆發之前，對第二次長沙會戰結束之後的國內外形勢，自有他自己的看法，而這使他相信，日軍還會對他領導的戰區發起新的攻擊。
薛嶽是一名眼光遠大的將領。這從他喜歡看地圖的嗜好中可以反映出來。他看的地圖，不僅有第九戰區的作戰地圖，也有中國地圖和世界地圖。這使他能夠以國際大戰略的眼光，來判斷第九戰區局部的戰事，以及他當前的日軍可能采取的動向。
薛嶽通過自己的觀察和思考，認為在第二次長沙會戰結束後，第九戰區當麵的日軍仍然具有進攻的力量，決不能掉以輕心。在太平洋戰爭爆發前，他認為日軍北上進攻蘇聯或南下太平洋的可能性都不大，因為這會導致日本與蘇聯或美國這兩個軍事強國的對抗。
薛嶽認為，中國的西部地區，最有可能成為日軍大規模進攻的目標。日本這樣做，是為了壓迫中國政府與其媾和。為了達成這個戰略目標，日軍在深入中國西部地區以前，一定要打通粵湘鐵路線，而他們需要克服的最大障礙，就是屹立在粵湘路上的長沙。
打仗要知己知彼。薛嶽為日軍計算打通粵湘路所能調動的兵力。根據薛嶽的估算，日軍在中國戰場上大約可以抽調十個師團、兩個旅團和十二個騎兵聯隊的兵力，對長沙發起攻擊，並同時以三個師團進攻韶關。而薛嶽的第九戰區所掌握的兵力，隻有兩個師編製的軍四個，三個師編製的軍五個，合計九個軍二十三個師，其中除陳沛第三十七軍整補較迅速外，其他各軍裝備都還不完善。
薛嶽把日軍可以調動的兵力計算得十分強大，因此他為第九戰區的兵力單薄而憂心忡忡。自從他上任第九戰區司令長官以來，他是決心不讓日軍占領長沙的。為了達到這個目的，他必須有足夠的兵力來加強長沙的防禦。而在一個月前，他就沒有足夠的部隊來抵擋阿南第十一軍在湖南北部正麵的重兵進攻，導致幾個軍遭到重創，這更加深了他為自己兵力不足而感到的擔憂。
11月13日，薛嶽致電軍事委員會，向蔣介石及其高參們具呈他對形勢的以上分析，沒有明說的目的，是在伸手向蔣介石要求增兵，用以鞏固對長沙的防禦。
但是，具有戰略家眼光的蔣介石，對國際形勢的分析，比薛嶽的想法更接近事實。因此，他認為薛嶽的擔憂是沒有必要的。而且他洞悉了薛嶽的心思何在。他很快給薛嶽複電，陳述了自己的意見：
根據最近華中敵軍動態，目前再集十個師團兩個旅團及十二個騎兵聯隊進犯長衡之公算甚少。但戰區不可不有如是之準備，來電意旨或在申述戰區現有兵力單薄。
薛嶽見委員長委婉地拒絕了他的暗示，也就不好意思公開提出增兵的要求。但他仍舊為兵力不夠而愁眉不展。
發愁歸發愁，薛嶽仍然在積極地備戰。第九戰區召開了兩次軍事會議，都是在檢討第二次長沙會戰的基礎上，對可能到來的第三次長沙會戰做出積極的部署。
薛嶽為他的幕僚高參們規定的會議宗旨是：“檢討過失，以利再戰。”
薛嶽站在巨幅軍事地圖麵前，為參加討論的將領們出了四個討論題：第一，怎樣進行逐次抵抗？第二，怎樣切斷退路？第三，怎樣選擇決戰地帶？第四，怎樣誘敵至決戰地帶？
薛嶽首先做了一個發言，啟發大家的思維。他就怎樣進行逐次抵抗的問題說道：“第一次長沙會戰時擬定的部署，從誘敵深入、逐步抵抗的總戰略來看，還是適應的。問題在於怎樣才能辦到這一點？與陣地共存亡的戰術及打法，往往會造成被動挨打的局麵，並為日軍所包圍殲滅。例如第二十六軍、第三十七軍上次守汨羅江，就是如此。這種打法要改變。”
薛嶽說到這裏，看了高參們一眼，接著說：“這隻是一個方麵，另一個方麵的問題是，逐步抵抗，是直線向後方邊退邊打還是邊打邊向斜側後方撤退？如果直接向後方決戰地帶逐步抵抗，部隊不熟悉這種戰術，往往一退就不可收拾，站不穩腳跟，反而衝亂了決戰地區。因此，這種戰術也要修改。向斜側後山地撤退，一般不會衝亂決戰地區，反而對以後反攻也十分有利。”
他的這一番分析，果然開啟了高參們的思路。
兩次檢討會議之後，一個係統而完整的作戰方針形成了：
戰區以誘敵深入後進行決戰為目的。敵進攻時，以一部兵力由第一線開始逐步抵抗，隨時保持主力於外線，俟敵進入預定決戰地區時，以全力開始總反攻，包圍敵軍而殲滅之。
當時的參謀處長趙子立將軍後來在回憶文章中寫道：
這個作戰方針概括為兩句話八個字，即：後退決戰，爭取外翼。
所謂後退決戰，就是不在第一線上和敵人決戰，而要退到第一線後一定的距離，才與敵決戰，這就叫“後退決戰”。
就湖南來說，不要在第一線新牆河與日軍決戰，而要節節抵 抗，節節引退，到撈刀河或較撈刀河更向南的地方，才與進攻的日軍決戰。
為什麼要“後退決戰”？其目的何在？它有兩個目的，一個是“爭取主動”，一個是“爭取優勢”。
“爭取主動”，就是說，如果在新牆河第一線與日軍決戰，日軍在什麼時間，什麼地點，使用多大兵力，采用什麼方式、方法全由日軍決定。這樣，主動權在日軍手中。不在新牆河和日軍決戰，退到新牆河以南的地方再與日軍決戰，則決戰的時間、地點、兵力、方式、方法，完全由我軍決定。這樣，主動權就在我軍手中。這就是主宰戰場，變被動為主動的作戰方式。
“爭取優勢”，就是指在新牆河與日軍決戰，日軍的裝備好，兵力大，日軍是優勢。在新牆河以南與日軍決戰，湖南人民破壞了交通，日軍的大炮、戰車、騎兵不能通過，前方部隊逐次抵抗，削弱了日軍；我方則可以軍民聯合不斷襲擊疲憊的日軍。這樣，在新牆河，日軍是優勢；到汨羅江，雙方是均勢；到撈刀河，我軍是優勢。這又是主宰戰場，變劣勢為優勢的作戰方式。
“爭取外翼”，就是要機動地到敵人包圍線外邊去，才好擊敵側背，不要到敵人包圍線裏邊去，以免側背受敵。作戰計劃判斷日軍對長沙的包圍，其左(東)翼要經過平江——瀏陽這條線，故我們這條線以西為內線，這條線以東為外線。
怎樣爭取外線？(1)於緒戰中在湘北地區擔任逐次抵抗的部隊，當日軍向我右(東)翼猛攻時，我右翼要頂住，撤退時，要由西北向東南撤退，先撤左(西)翼，後撤右(東)翼，逐步轉移到平江、瀏陽以東，準備於決戰時由東向西攻擊日軍側背。如撤退時右翼頂不住，先撤退了，左翼就撤退出來。(2)決戰時，戰區的控製和後續部隊，隻宜以一部由南向北正麵進攻，主力依情況需要從平江、瀏陽線以東，向西攻擊日軍側背。
趙子立將進行逐步抵抗、切斷日軍退路、選擇決戰地區和誘敵深入四個方麵的修正意見，連同根據日軍可能以全力進攻湖南北部或以主力進攻湖南北部，以一部由南昌、武寧、通城進行佯攻的兩種情況製定的兩套作戰方案，一起呈送給薛嶽，薛嶽看後十分滿意。
薛嶽用力拍案大叫道：“給這個作戰方針命名，叫天爐戰法。”
他看一眼有些不解的趙子立，提高了嗓門：“徹底地破壞道路，在中間地帶空室清野，設置縱深的伏擊地區，誘敵深入，從四麵八方構成一個天然熔爐，將敵人圍而殲之！”
薛嶽用雙手作了一個合圍之勢。
與此同時，參與修改計劃的軍事委員會軍令部的聯絡參謀長張元 祐，正式將修改後的部署上報軍事委員會。