坂西一良到任後，第一時間與橫山勇對接，全力配合其重整第十一軍，從華北、華東調銳補充兵員，修復損裝備，加固武漢外圍防，一舉一，都在為應對華夏軍隊的反攻做準備，與橫山勇一明一暗，形了對武漢城防的雙重把控。
松井石深知，武漢是華中地區的心臟，是長江中游的戰略要地，一旦武漢失守，日軍在華中的統治將徹底崩塌，長江航運被切斷，南北日軍的聯絡也將被割裂。
因此，他親自坐鎮武漢，與橫山勇、坂西一良反覆推演戰局，制定了一套極端殘酷的“三層鐵壁”防計劃，誓要將武漢打造一座日軍的“鋼鐵要塞”，讓華夏軍隊付出慘痛代價。
第一層，外圍防線，以武漢周邊的咸寧、孝、黃岡、鄂州四地為核心據點，部署了兩個師團的外圍守備部隊。
松井石摒棄了“死戰固守”的策略，轉而採取“彈防”：要求各據點守軍不與華夏軍隊死拼，而是利用當地的河流、山地、沼澤等地形，構築簡易防工事，在遭攻擊時，盡最大可能遲滯、消耗華夏軍隊的進攻速度，破壞其進攻節奏，為主城的防部署爭取充足時間。
一旦防線被突破，守軍可相機撤退，與後續防線形呼應，層層阻擊，將華夏軍隊拖漫長的消耗戰。
第二層，近郊防線，這是松井石防計劃的核心決戰地帶。
松井石以武漢城郊的珞珈山、山、蛇山等山地，以及長江、漢江沿岸的湖泊、灘塗為依託，用大量人力力，構築了集的永備工事、碉堡群、反坦克壕與鐵網，部署了三個師團的重兵，配備大量的重炮、迫擊炮與輕重機槍，形了無死角的叉火力網。
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