1月20日，白崇禧到達衢州後，正式設立前敵總指揮部，並召集在浙各路將領開會。他告訴眾軍官，東路軍何應欽總指揮從福建來急電，要我們退守仙霞嶺之常山、江山，待其解決周蔭人後，再會師進攻，以免孤軍深入，為敵所各個擊破。你們認為此策略如何？
北伐軍新敗，不少軍官附和何應欽的意見，認為穩紮穩打為好。唯有薛嶽認為不妥。
他分析說，我軍現在宜攻不宜守，攻則氣盛，守則氣餒。敵軍節節進逼，已深入金華、蘭溪、龍游地區，衢州無險可守。為使東路軍兵力集中，必須佔領嚴州以西地區；否則，久處衢州附近，坐等閩中部隊到達，不免錯失良機；且眾多部隊雲集，給養負擔日益沉重。同時偵悉孫傳芳新購兵器尚未運到，正是一個時機。
[JP2]白崇禧思考一番，同意薛嶽的意見，採取攻勢，決定嚴令王俊、周鳳岐兩軍分別向新安江兩岸丘陵地帶運動，牽制敵人，以阻止其急進，並令後援各師兼程挺進，準備利用龍游、蘭溪一帶之盆地，與敵人展開決戰。同時，白崇禧撤銷了指揮不力的王俊的第一路指揮官職務，第一師改由薛嶽、葉劍英共同指揮。[JP]
1月26日，各軍開始行動。第一師攻擊到洋埠附近，與孫軍第二師展開激戰，至黃昏時，戰況非常慘烈，始將敵擊退。
第二十六軍在湯溪附近也與敵周蔭人部展開惡戰，終將敵擊退。而中央兵團第二師、第二十一師進展順利，在龍游一帶痛殲聯軍孟昭月部。
戰鬥結束，薛嶽路過傷兵收容所，只見從前線抬下來的傷兵，擁擠不堪，抬擔架的多半是當地群眾，在政工人員維持下，秩序良好。
他忽然想到，這次戰役，敵方有十萬人之眾，我方實際只有六萬多人。所幸北伐軍的第一、第二、第二十一、第二十二師四個師，都是在國共合作的基礎上訓練出來的，久經戰鬥。各部從師到連，都有黨代表，政工人員多數是共產黨員，部隊的紀律很好，行軍所至的地方，群眾工作做得更好。浙江人民十多年來受盡北洋軍閥的**，痛恨切骨；如今見到愛民的軍隊替他們驅逐豺狼，無不竭誠支援。軍民融洽，有如魚水，方能取勝。
敵軍撤退後，北伐軍在龍游城北幾個村宿營，歡度春節。正在眾官兵沉浸於節日的快樂中，傳來北伐軍總司令部的命令，任命薛嶽為一師師長。
據《葉劍英傳》介紹，蔣介石原本想讓葉劍英擔任粵軍第一師師長，誰知葉劍英藉故推託。蔣介石經反覆考察，最終選中了薛嶽，任命薛嶽為第一師師長。一師是第一軍的精銳之師，薛嶽擔任師長，顯然是眾望所歸，也足見蔣介石對他的信任。薛嶽臨危上任，自感肩上擔子的沉重。
正當薛嶽接任第一師師長時，葉劍英則被任命為新編第二師師長，他和薛嶽握手告別，離開了第一師。由此，兩人天各一方，走上了不同的道路。