同年在工厂加入中国共产主义青年团。1932年参加中国工农红军，同年加入中国共产党。先后在红三军九师警卫营、八师二十四团、七师二十一团当警卫员、班长。1935年，魏国运随红二方面军参加长征，任四师十团党总支书记。1936年4月底，红二方面军占领金沙江石鼓镇渡口，魏国运所在团掩护主力渡过金沙江。抗日战争时期，魏国运历任八路军前方总指挥部参谋处参谋，中国人民抗日军政大学第一分校队长，八路军前方总指挥部参谋股长、科长，军委总参谋部一处五科副科长。在八路军前方总指挥部工作期间，魏国运参加了平型关战斗和百团大战