35年10月起，他先后到北平、南京、上海，结交杨明轩、杨晓初等。1936年回陕，向杨虎城递交“抗日救国意见书”，建议“必要时把蒋介石抓起来”。西安事变时，他兼任西安市公安局长，受命负责指挥西安市内的军事行动。事变后，调任渭北警备司令、第十七师师长。七七事变后，赵寿山率领第十七师参加太原会战。10月，率部参加娘子关保卫战，激战十三昼夜。1938年，在高平关设伏，打击日军。同年4月，第十七师、第五二九旅与八路军、决死队发起晋东南1938年战役，先后攻克长治、晋城、沁水等县。同年夏升任第三十八军军长，8月率部