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日军占领瑞昌后，其主力指向东南，配合第106师团向南进攻。而后主力转向西北，配合沿江攻势，以夺取要塞富池口。第2兵团以第32军团关麟征部及第54军、第81师等部，在瑞昌以西的幕阜山一带，利用丘陵有利地形坚强抵抗。随后又调第13军、第85军、第25师、第49师、第195师等逐次增援，对进犯之敌以迎头痛击。
从9月初至中旬，战斗异常激烈。尤其是日军进攻码头镇要塞时，一改过去夜间停止进攻的战术，连续八昼夜不断地进攻，不惜付出重大伤亡。
陈诚看到日军如此疯狂，显然是急于进攻武汉。码头镇失守后，战况危急，除督促各部努力拒敌外，另命第13军将突入马鞍山一带之敌击退。日军却利用攻占码头镇的海、陆军联合，继续向富池口要塞进攻。
富池口是长江马当要塞后第二个要塞区，江面狭隘弯曲，东南西三面有环形山地层层屏障，北面为长江，西面还有个网湖，其湖口可直通长江。
第54军第14师守备阳新之线，第18师守备富池口要塞区。两师均为二旅四团建制，部队素质和装备都比较好。由于日军在瑞（昌）阳（新）公路进攻，切断了第14师与第18师的联系。富池口要塞阵地，原由海军陆战队守备。第18师到防后，第2兵团没有明确彼此隶属关系。第18师师长李芳郴只能根据本部兵力部署，派兵防守三面高地，并纵深配置防御阵地。
8月12日，日军开始向富池口发动进攻。经两昼夜激战，日军突破第18师第一道防线，并步步进逼；但在第二道防线前，经一周激战未有进展，双方伤亡均重。日军攻占外围阵地后，渐渐逼近主阵地，要塞形势危急。
李芳郴多次用电话向第2兵团司令张发奎求援：“报告钧座：职师在富池口血战十天，全师伤亡惨重，援军不至，职师实在难以继续撑下去了，还望钧座准予撤退，……”
张发奎不等李芳郴说完，便怒斥道：“不行！现在全战场受日军牵制，我正在积极部署兵力，调整后自然会派部队增援你。集团军孙（桐萱）总司令视察过你们的防御阵地，据他向我报告，地形对坚守有利，工事也还坚固。你只要好好用兵，沉着应战，是完全可以坚守待援的。”
李芳郴竭力争辩道：“钧座，富池口要塞是有极少部分永久性工事，但绝大部分后修建的工事在十天激战中，被日军飞机大炮摧毁了。职师官兵竭尽全力逐次抵抗，几经肉搏，至全连、全营官兵壮烈牺牲，才不得不放弃阵地。再者，要塞原守卫海军陆战队不接受指挥，难以协同作战。”
张发奎说：“关于官兵英勇作战情况，战后总结报上来，该奖励的奖励，该表彰的表彰，我也准备给你请领一枚勋章哩！但那是以后的事。至于要塞原守卫海军陆战队，我马上下令：从现在起归你统一指挥，作战不力者，听你裁决！”
李芳郴却苦苦哀求道：“钧座，现在要塞外围阵地已被敌攻陷，主阵地也已支离破碎，就是马上调一个师来支援，也未必能恢复阵地。职师已伤亡达三分之二，无论如何，也请钧座恩准放弃阵地吧！”
连日来各部战况不利，张发奎十分窝火，李芳郴喋喋不休，使他不禁勃然大怒：“我要的是阵地，不是伤亡数字！阵地丢了，要军队有何用处？即使如你所说，你部果真伤亡三分之二，不是还有三分之一兵力吗？为将者不战至最后一兵一卒，就将阵地拱手让人，是极大的耻辱！你是黄埔军人，竟毫无羞耻之心吗？对军人的荣誉就这样不看重吗？这样还怎么能当一师之长啊！”