3日，突破国府第22集团军防御后，东瀛11军第3师团占领南漳，第39师团占领了胡伯玉、张荩臣撤离后的宜城。4日夜，东瀛军步兵第103旅团、池田支队、汉水支队又从钟祥以南的旧口、沙洋附近强渡汉水，与第3、第39师团对荆门、当阳形成南北夹击之势。
9日，东瀛军第3、第39师团从东北面，步兵第103旅团（步兵第104、第65联队）、步兵第26旅团（步兵第116、第58联队）从南面围攻当阳。激战一天，守军被击退。
10日，东瀛军向宜昌发起进攻。国府第18军两天前才到达宜昌，仓促部署防御，以第18师守城，以第199师配置于外围。
东瀛军以3个师团的兵力连续攻击，以战车部队突进，以上百架飞机疯狂扫射。守军兵力单薄，不敌日军的猛烈攻势。守军撤往附近山区。
东瀛军对占领宜昌后是否要常驻向金陵请示，事先并没有明确规定是否分兵占领。按照江城会战后大东瀛本营所确定的一般方针，每次作战，即使是经大本营批准的超越作战控制区域的作战，也只是给华夏军队一次沉重打击，摧毁华夏的抗战意志，并不是要扩大占领区。因此，第11军在占领宜昌的当天就指示各师团：“已达到此次作战目的，现决定立即整理部队，准备尔后之机动。”
随后又命令各部队摧毁宜昌的军事设施，将无法携带的缴获物资予以销毁或抛进长江，准备返回。
6月15日22时，正式下达了撤回汉水东岸的命令，规定第3、第39师团先行撤到当阳、荆门一线，占领阵地，防止国府军队截击和袭击，掩护第11军其他师团撤退后再依次交替回撤。11军大部撤出宜昌的时间从16日午夜开始。这样，东瀛军占领宜昌4天以后又陆续撤出。
第13师团排在最后，于6月17日凌晨1时开始回撤，当天上午7时撤到宜昌以东约10公里的土门垭。国府军队则乘东瀛军撤退时，沿途予以反击。第18军尾追第13师团，于17日晨收复宜昌。
本次会战中，在第11军发出撤退命令的前后，东瀛方面从前线司令官们到大本营，对是否要确保占领宜昌又进行了激烈的争论。
当时，**德国正向西欧大举进攻。凑巧的是，恰在6月12日东瀛军占领宜昌的同一天，德军占领巴黎，世界形势正发生着剧烈动荡。在这种形势下，东瀛军政当局更迫切希望尽快解决华夏问题，以便腾出手来参与世界范围的角逐。
东瀛军统帅部和“华夏派遣军”中的许多人主张：确保对宜昌的占领，可给山城国府以更大的威胁，有利于推进政治谋略，从而也就有利于及早解决华夏问题，战略价值极大。
此一看法亦打动了裕仁，使之于6月15日的御前会议上询问陆军：是否可确保宜昌?有了“裕仁圣喻“的撑腰，东瀛陆军高层当即坚定了长期占领宜昌的决心。于是，东瀛军参谋本部于6月16日发出暂时确保宜昌的命令，期限暂定为1个月。
这一命令经过“华夏派遣军”总司令部、第11军转达到各师团的时候，走在最后的第3师团已撤出宜昌52公里，于是第3师团在骑兵第17大队、山炮兵第19联队配合下，调转头来再次向宜昌突进，冲破国府军队的阻击，于6月17日下午重新占领宜昌。枣宜会战就此结束。
枣宜会战再一次显示了东瀛军的战力远胜此时的国府军队，如果没有伍伺仁派出部队助战，这次战役肯定又是一场大败，要知道这次战役国府方面可是投入了约54个师兵力，大约38万人，远超东瀛方面的12万人！毫无疑问，凭借眼下华夏军队的实力只能被动防御，与东瀛僵持！
经此一役，第五战区主力元气大伤，且重要性急速下降，换言之，抛去宜城大捷的辉煌战果，东瀛军的企图达成了。
但是，第五战区的作战计划基本上并无问题，会战开始前，中国方面及时发现东瀛军企图，正确判断东瀛军进攻方向，采取了相应部署，准备在平汉路武胜关、广水段先发制敌，袭扰东瀛军后方，威胁江城，对东瀛军进行战役侦察，破坏其企图。此计划虽好，但未能实现。
战役失利主要原因除了武器落后外，还有指挥不统一协调的原因。