1939年12月12日，隨著張自忠壹聲令下，右翼兵團數萬大軍壹齊向當面之敵發起猛烈攻勢，槍炮在呼號的寒風中轟鳴，聲震山河。
但張自忠未曾料到，日軍早在11月底已經破譯了蔣介石關於冬季攻勢的密碼電報，因而日軍各部隊已預先構築了甚為堅固的防禦工事，而我軍恰恰缺乏重炮等攻堅火器，攻勢從壹開始就進展不利。
經過8晝夜血戰，38師終於攻克羅家陡坡北面的曾家大包。隨後，又在王家臺子壹帶殺傷日軍1500多人。
此後，敵我雙方在鐘祥、長壽店壹線對峙，29集團軍也因攻擊無進展而與敵相持。
為打破僵局，20日張自忠率領特務營，又壹次東渡襄河，進至豐樂河附近的果園村督戰。在張自忠督勵下，官兵們不顧壹切地向敵人猛撲，攻克壹個又壹個山頭。日軍被這突如其來的猛烈攻勢打亂了陣腳，22日開始向南退卻。我軍乘勝推進，戰局出現有利轉機。
冬季攻勢中由郭仟指揮之江北兵團方面卻出現不利形勢。日軍第13師團集中兵力向漢宜公路反攻，江北兵團傷亡慘重，於22日撤回襄河西岸。這樣壹來，右翼兵團陷入孤軍苦戰，日軍得以將兵力集中，攻擊我右翼兵團，剛剛好轉的戰局又變得嚴峻起來。壹旦頂不住日軍之反撲，那麽不僅5戰區之冬季攻勢會隨之破產，而且襄河河防也將出現險情。
我軍各路出擊部隊紛紛告急，要求後撤。設在果園的總指揮部裏電話鈴聲接連不斷。74師師長李漢章打來電話說：””現在傷亡太大了，有的地方沒有人了，陣地空隙太多、太大，前方非常紊亂，可否稍向後移動，以便整頓戰線？””蘇聯顧問見各方面戰況都不妙，也建議後撤。
但張自忠不為所動，他拿起電話，嚴厲地對李師長說：””來電總說犧牲慘重，營長以上的官長陣亡了幾個？今天退，明天退，退到西藏敵人也會跟蹤而追。現在是軍人報國的時機，我們要對得起國家，對得起民族，對得起已死的弟兄。希望妳苦撐幾天，以待援軍，免得妳我成為國家的罪人！現在只準前進，不準後退！陣地就是我們的墳地，後退者死！””
官兵們咬牙堅持，在長壽店南北之線與敵鏖戰。張自忠適時將總預備隊第84軍投入戰鬥，基本穩定了戰線。
12月27日，日軍再次向右翼兵團發動兇猛反撲，雙方展開拉鋸戰，傷亡均十分嚴重。果園總指揮部連遭日軍炮火襲擊，屋頂塌陷，泥石下瀉，但張自忠安坐其間，指揮作戰，直到援軍到來，戰況好轉，方移至張家集。
應援右翼兵團的周巖第75軍和李及蘭第55師於1940年1月初到達前線。2月14日，張自忠下令反攻，日軍抵擋不住，向東南潰退，我軍跟蹤追殺，斬獲甚眾。
這次全國性冬季攻勢，是抗日戰爭期間正面戰場國民黨軍發動的唯壹壹次戰略性進攻戰役。據統計，冬季攻勢***殲敵9.2萬余人。其中第5戰區殲敵3萬余人，俘敵36名，是戰績最大的戰區；而第5戰區又以張自忠之右翼兵團戰績居首，殲敵1萬余人。
岡村寧茨承認：””受到敵軍頑強、反復進攻的是第3師團的信陽、應山方面，第13師團的襄河河畔及第6師團的崇陽和通城方面。””其所說的第13師團，正是張自忠右翼兵團的打擊目標。
在後來召開的壹次軍事會議上，蔣介石說：冬季攻勢以張自忠主持之襄東戰場收獲最為可貴，實為各戰場之模範。