新绛、稷山等地敌军的任务，孙定国初次展现了军事指挥才能。当时孙定国第一批加入了薄一波的“牺盟会”。1939年（一说1941年）加入中国共产党。此后，他在担任晋军训教总队长及新军212旅旅长兼第七行署保安司令时，都执行了中共指示。1939年12月在“山西十二月事变”中，孙定国率军脱离阎锡山，转战到晋东南太岳区，与薄一波等人领导的决死一纵会师。1940年，孙定国任太岳军区二一二旅旅长。后历任太岳军区第二分区司令员、太岳军区副司令员、鄂豫陕后方副司令员等职。1948年，孙定国奉派到后方的马列学校学习，自此