十分疲劳，兵员调整、补充工作也没有最后完成，师团几个主要头目虽是日军中闻名的悍将，但也面露为难之色。连平素最崇拜他的军司令部作战主任参谋宫崎周一，也对如此不体恤下面的部队产生了抱怨：“当闻知军司令官的务期排除万难，于10月17日进攻的要求时，我对将军这样苛刻的安排，悲愤地流下了眼泪。但军司令官的要求，不管怎样也要干下去。因此，每天晚上独自登上附近的小丘，眺望着前面不远的敌军阵地的地势，苦思苦虑。第一二夜，一点好办法也没有想出来，到第三夜才想出了办法，确定了按时发起进攻的信念。”
后来的事实证明，冈村在进攻时机的把握上也确实准确。这位宫崎接着回忆称：“根据后来的情况判明，17日发起的攻势，正好赶上敌军刚要总退却，如果晚一二天，在潮水般的总退却的大量敌纵队中，就会失去长驱直入的战机，也就无法实现如畑总司令官在嘉奖今中所说的‘疾风扫落叶般的迅猛追击’，甚至可能使攻进汉口更为困难。现在想起来，正是由于军司令官的苛刻要求，才产生了一举长驱直入果敢行动的动机。作战真是微妙的事情。”
10月17日，第6师团牛岛旅团开始沿广济—浠水大道攻击前进。自田家镇失守后，上至武汉的蒋介石，下至第5战区的军、师指挥官，都已意识到武汉终难再保，各部都大睁着警觉的双眼，防止被日军包抄，陷入合围。所以日军区区一个牛岛旅团，竟也撼动了江北第5战区的数十万守军。这也是武汉会战后期一大奇观。
那个曾经以数千人之众击溃过对方10余个师杂牌军的波田支队，也于是日沿长江南岸直趋武昌城下。由于急于进城拔头筹，侵略军简直什么也顾不上了，冈村回忆当时的情景说：“因为连续行军、作战，后方运送的补给只限于弹药、汽车燃料及其他必需品，而行军、作战期间的大部口粮不得不取之于敌方，攻击作战时，军司令部以司令官为首的全体官兵一连几天每餐副食只有款冬罐头。先头部队的波田支队长等曾用盐汁泡桃树叶佐餐，舌头、喉咙被扎得疼痛难忍，成为笑谈。”
18日夜，一路未逢激战的牛岛旅团到达界岭。一夜猛攻，即击溃该地守军防御。22日，该旅团完全控制了烯水一带。同一天，牛岛少将接到冈村宁次的电报，称：麻城以北与东久迩军对峙的中国军队已开始撤退，望他的旅团不负第11军先锋的称号，迅速向黄破地区突进，截击撤退中的孙连仲、李品仙两大兵团的部队。
冈村与东久迩争功，放弃纵深迂回、合围战略，一门心思要突入武汉，实际上有些置大局于不顾。但作为一名日军高级将领，他并未完全忘记作战的首要目的，还是想方设法地尽量捕捉中国军队，弥补第11军改变战略所造成的损失。同时，他也想使自己的内心多少获得点儿安慰。对东京方面也好交待。
23日，日军攻下新洲。牛岛少将即遵冈村电令，派佐野虎太大佐率步、炮、工、战车、装甲运兵车组成的快速支队，截击正在黄陂东侧蜂拥撤退的孙、李兵团大部队。日军的突然杀出，冲乱了中国军阵脚。后撤的中国军指挥凌乱，各自为战，能打就打，不能打就跑。
但佐野的快速支队毕竟是一支战术支队，实力只是日军一个加强联队的水平，对付散兵游勇有余，要成师、成旅地围歼对方溃退部队，就显得力不从心了。再加上此刻，东久迩的第2军尚未进抵旧街、河口镇，完全截断平汉线，这就给了李品仙后卫部队留下了一个大缺口。26日，第6师团的岩崎支队拿下河口镇，与第2军的部队会合，收紧了合围圈，但为时已晚。李宗仁的第5战区几十万大军已越过平汉线跑了出去。
当然，按东京大本营划分的作战任务，长江以北的中国军第5战区，主要归第2军负责解决。冈村心想，我第正互军没有摧垮江南以薛岳兵团为主力的中国军第9战区，你东久迩也让李宗仁大军溜走了。半斤对八两，谁也别嘲讽谁，下面就看谁的部队先进武汉城了。
畑俊六大将，虽为武汉会战日军最高统帅，但协调两军不力，特别是因冈村的第11军下属诸师团，多是他华中派遣军的老部队，故有意让其立头功，任由该军中路突出而未加节制（事实上，第6师团的突出攻击，他一直知道并默许），惊动中国军队全面加速了撤退进程，导致东京大本营这次会战的一个主要目标，围歼中国军主力的狂妄野心未能得逞。
会战结束后，中国有关军事当局在作战总结报告中，分析了中国军队避免了被对方围歼的原因：武汉是10月25日放弃的，日军没有捕捉住我们的大部队……日军进攻武汉，北、中、南三路作战不协调，而华中派遣军（畑俊六）又不能予以统制。中路（指稻叶第6师团）快了，北、南路慢了。10月24日，中路迫近武汉，北路始达应山，没有遮断陨汉两水的交通。南路尚滞留于三溪口、辛潭铺以北地区，没能遮断粤汉路和长江的交通，所以不能消灭我军有生力量。如果能协调有制，使北路、南路到达花园、安陆和咸宁、嘉鱼的时间，先于或同于中路到达武汉的时间，那我军的有生力量，一定会受到严重