日寇于1941年8月发动太平洋大战前，天皇在御前会议上公开叫嚷：“东亚安危帝国存亡，在此一战”。1941年12月，日寇偷袭了美太平洋舰队基地珍珠港，日寇第23军又向南中国海及香港进攻，以实现其南进政策的狂妄野心。

当时驻扎在武汉的日黑色第11军经过侦查发现，长沙的军队有调集前往支援广东的迹象，于是，司令官阿南惟畿顿时有了想法：何不趁此机会攻打长沙，攻下来自然是大功一件，就算攻不下来，也能牵制住守军，减轻香港方面的进攻压力。因此，在刚刚结束了九月初发动的第二次长沙会战后，又紧接着于十二月下旬，第三次长沙会战就在阿南惟畿的这种想法下发动了，可是他不会想到，这是他做过的最错误的决定。

这次会战，阿南惟几调集了四个师团、两个旅团、三个支队以及航空兵一部共约12万人向长沙发动进攻，以达到其策应对香港作战的目的。我九战区司令长官薛岳则集中了30个师约30余万兵力进行阻击防守。

为总结第二次长沙会战惨败的原因，1941年10月中下旬当局在衡山召开了第三次南岳军事会议。在会议上，蒋针对日寇在相持阶段的特点，制定了一套“磁铁战”方针，所谓的“磁铁战”就是要像磁铁一样紧紧吸住日军，使得日军主力进退不得，给其他部队争取机会，然后再集合优势兵力围歼敌人。

蒋的这一套“磁铁战”方针，很快被薛岳借鉴，薛岳在考察了湘北地区的地形特点和两次长沙会战的经验教训后，设计出了一套诱敌深入再围歼的战法，取名为——天炉战法。

什么是“天炉战法”呢？按照薛岳的原话是：“在预定之作战地，构成纵深网型作战地，以伏击诱击侧击截击尾击堵击诸手段，逐次消耗敌力，挫其锐气，然后于决战阵地使用优越之兵力，实行反击与反包围，予敌以歼灭打击，盖为后退决战方法，因敌之变化而变化之歼敌致胜新方略，入炉熔铁，如火炼丹，故名。”通俗来说，就是且打且退，将敌人引入包围圈，在这一路上对敌人骚扰攻击，消耗其有生力量，在最后以优势兵力包围敌人，予以歼灭。

薛岳认为，日寇的战术就是凭着速度和装备上的优势，对我军的防守要点集中进攻，以最快的速度完成进攻任务，模仿的是德军的“闪击战”。而这套战法源自其与日军多次交战的经验，就是为了克制日军的战法。一共分两步：

第一步：在正面战斗中一边抵抗一边后退，诱使敌人进入我军包围圈，而我军则向敌军两侧移动。

第二步：抵抗军队退到最后阵地时，死守阵地拖延敌人，两翼的部队开始向敌人靠拢，并切断其补给线，以困死敌人。

根据天炉战法的部署，薛岳在湘北设置了三道防线，第一道是新墙河，守卫部队是第20军和58军；第二道防线是汨罗江，守卫部队是第37军和第99军；第三道防线是捞刀河和浏阳河，由第10军负责守卫长沙及其外围阵地。

从各军部署与配置情况来看，薛岳布置的天炉战法，层层递进、相互配合，纵深配备，以巩固长沙外围阵地为核心，将日军牢牢吸引在长沙周围，再以炽盛火力及递袭，逐次消耗日军而求得时间宽裕，待敌精疲力竭时，所属各部在外围布置完毕，形成四面合围，然后群起而攻之。