卢沟桥事变爆发，抗日战争正式全面开始。同年8月，中共中央派出周恩来、朱德、叶剑英去南京与国民党就红军编制、国共合作等问题进行谈判。8月13日，中共中央在洛川召开洛川会议，徐向前出席了该会议，被选为中共中央革命军事委员会委员。8月28日，红军改编为国民革命军第八路军，徐向前担任第129师副师长。
转战山西太行山区.当时侵华日军已经攻陷河北张家口，并分兵两路进犯山西。因为129师奔赴山西，需与阎锡山部就行军路线、活动范围、作战原则、指挥关系等进行具体协商谈判；加上徐向前为山西人、与晋军