王靖國毫無儲存地向閻錫山作了彙報，閻錫山責成他將臨汾軍事交第六十一軍軍長粱培璜領受後速回太原，持續主持鐵軍的構造事情。

一九三七年七月抗日戰役發作後，李仙洲受命開赴華北，聲援宋哲元的第二十九軍。前後插手南口、忻口戰役。一九三八年任第九十二軍中將軍長兼二十一師師長。一九三九年秋，率部由湘北移防鄂西北的襄陽、隨等地。一九四一年春，移防皖北卓陽，在渦陽、蒙城、太和一線同日軍作戰。同時，所部還與皖北新四軍彭雪楓部產生武裝摩擦，打擊新四軍按照地。一九四二年仲春，升任二十八個人軍總司令，併兼任九十二軍軍長和魯西挺進總批示。一九四三年四月，率部進軍山東，在魯西、魯南地區對日軍作戰。同時履行蔣介石的反共政策，不時打擊魯西及魯南地區的八路軍軍隊。