久七七事变爆发，刘恢先参与了抗战募捐活动，并于1938年回国。归国后，在湘桂铁路进行桥梁设计工作，但由于10月日军攻入长沙，湘桂铁路工程受阻。刘恢先便改到叙昆铁路、黔桂铁路工作，后担任湘桂、黔桂铁路工程局工程师，与林同炎（唐山交通大学1931届学生）、钱令希等人共事，并再次得到了汪菊潜照顾。1941年9月7日，担任黔桂铁路局龙里分段段长的刘恢先与洪晶在桂林结婚。1944年，日军攻入广西，铁路尽数失陷，于是前往浙江大学土木工程系担任教授，一年后改在西南联大土木工程系担任教授至1946年，期间教授了学生卢肇钧。