1944年7月2日，日军第一次进攻被迫中止。
在损失了数千步兵，损失了一个加农炮阵地，损失了一个师团参谋长，一个旅团长的代价，仍未取得突破性进展的情况下，横山勇下令衡阳城下的68、116师团停止了进攻。
横山勇之所以下令停止进攻，一是因为前方的两个师团在连日的攻击战中并未取得突破性战果，反而都成了疲惫之师，二来前线的炮兵弹药已然不足，而且在他看来，炮兵数量还是偏少，不足以对衡阳守军遭成致命的打击，第三点也是最为重要的，一向掌控制空权的空军，在中美空军的联合作战下，首次处于了下方，衡阳城自开战以来，尚未遭受到一次空袭。这在他看来，也是衡阳守军之所以能够负隅顽抗，死战不退的终极因素。
综于以上考虑，横山勇才决定暂时停止攻击，前线的部队虽然暂时停歇，但是并不代表着他会放弃攻击衡阳城。他一面重新调集炮兵，加入到攻城火力当中，另一面又请求中国派遣军司令官畑俊六对航空兵施加压力，让空军的飞机给予攻城强有力的支持。
横山勇的要求不是没有道理的，自27日衡阳保卫战开战以来，直接协助第九战区作战的中美空军联合飞行团基本上掌握了战场上空的制空权，迫使日军航空兵及地面部队的大规模行动多在黄昏后和黎明前进行。
据战后统计，自1944年5月27日至9月6日间，中美空军联合飞行团共出动飞机近700批次，其中战斗机出动三千五百余架次，轰炸机出动二百五十余架次，共计击落日机近七十架，地面炸毁炸伤七十余架，另击毁各种车辆五百余辆、船只不计其数。
如果不能彻底遏制中美联合空军的制空权，就算能夺取衡阳城，那必定得负出高昂的代价，这是横山勇不想看到的，也是畑俊六不愿见到的。
在畑俊六的协调和组织下，日军第五飞行团进驻了岳阳北部的白螺矶军用机场，加上原本一直在助战的第一、第三飞行团，实力大增的日本空军不断出动战机，对广西桂林、广西丹竹、湖南芷江、江西赣州、江西遂川、四川梁平等地的中美空军机场进行空袭压制，以阻止其飞到衡阳为守军助战。
虽然这些空战并未在发生在衡阳上空，但是处于劣势但却英勇顽强的中美联合空军，还是给予了衡阳守军最大力度的支持，致使日军空军自开战日到衡阳城破的这整整47天里，只是遭受到了很少的敌机轰炸，特别是前期，压根就没有时军飞机能飞抵衡阳城上空，这也是衡阳城能坚守这么多天的很重要的原因之一。
横山勇布署协调空军的同时，也在筹措着弹药物资和兵源，休战的第三天，76吨弹药被运送到了衡阳，这之后的每一天都有30余吨弹药被送达，连先前被摧毁的加农炮也被重新补给，随同8门105mm加农炮一起被运达的，还有着3门150mm榴弹炮，15门75mm山炮，10门迫击炮，也就是说虽然68、116师团损失惨重，但横山勇补充给他们的，远超于他们损失的。这还不是全部，到了7月9日，畑俊六调配过来的独立榴弹炮第4联队到达衡阳效外指定位置，第二天，独立野战炮第2联队也到达了衡阳。
孙玉民虽然知道日军会在停止攻击期间补充兵源和弹药物资，也知道会有新的炮兵联队和步兵师团加入到这场血战中来，可是他并不清楚，这些新来的鬼子部队倒底会对衡阳守军产生多大的威胁。
张小虎虽然并没有告知自己麾下所属的58旅115、116团在停兵山山沿线阵地的惨重损失，但是孙玉民还是感知到了这一点，二十师是有着两万余众，可分出了一个60旅担当整个衡阳守军的总预备队，还得兼顾着张家山的阵地，兵力肯定已是捉襟见肘。而经过了这七日休整，十二军所属部队的疲劳大都已经恢复，为增强防守力量，也为了给衡阳守军打上一针强心针，孙玉民决定派出一支部队冲进城内和守军汇合，在征得薛岳同意之后，乘日军暂停攻击之机，他命令139师王恒带领全师冲进城中。7月5日早上8时，王恒率所部四个团分别从从何家塘、望家坳间突破了日军包围圈，冲入了城中。
这是日军自27日开始攻城以来，十来天的时间里，第一次进城的**部队，虽然也是十二军的部队，可是对于城中的守军来说，无疑是一个非常好的消息，兴奋异常的方先觉亲自赶来迎接王恒，如同招待贵宾一般地把他请进了第十军设在地下的指挥部。
“王师长，你们来得正是时候呀，鬼子的进攻太猛了，再没援军来，守城的弟兄们军心都要动摇了！”
“方军长，贵军这些天的坚守，我们军座深感佩服，他要我转告您，不管别人怎么做，不管别的部队是否出工不出力，但我们十二军肯定会和你们并肩战斗到底！”王恒不是十二军的那批元老，但是他的身上同样有着十二军的铮铮铁骨。
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