战争时期.1937年8月22日，关向应出席洛川会议，随后任命为中央军委前方分会组成人员。25日，红二方面军改编为八路军120师，关向应任政训处主任，同贺龙率部参加抗日战争。10月，关向应率领工作团到晋西北地区开辟根据地。1938年2月，与贺龙指挥晋西北七城战役，收复七座县城。1938年12月，与贺龙率120师主力开赴冀中，任冀中区总指挥部政治委员，参与指挥齐会、陈庄等战斗。1940年2月，关向应与贺龙率部回师晋绥。1940年11月起任晋西北军区政治委员，参加指挥百团大战。1941年，关向应患有的肺结核