柳州美军仓库运送武器弹药支援衡阳守军第十军，带领部下和第十军部份官兵、衡阳铁路局员工用火车疏散城内30万居民和20万难民到广西桂林，短短三天，全部疏散完毕，使得衡阳的民众没有在这场毁城之战中有太大的人员伤亡。此时衡阳已被日军重重包围无法撤退，遂率部参与方先觉将军率领的陆军第十军1万8千将士进行衡阳保卫战抵御日军6个师团近10万人的进攻，40天后奉方军长之命突围汇报衡阳情势，援军最接近时成功突围。1945年日本无条件投降，抗战胜利，杨伯勋奉国民政府军事委员会之命接受粤汉铁路，任交通警备司令部粤汉铁路警备司