池峰城在1938年初的徐州会战中率第31师从属第二集团军参加了台儿庄战役。在台儿庄战役中，第31师负责死守台儿庄。历经十余日血战后，池峰城成功守到国军包围圈完成，使得国军余部得以从容切断日军各路，最终发起反击。台儿庄大捷后，1938年6月，池峰城获颁青天白日勋章。其后参与武汉会战。1939年2月17日，升任第30军中将军长，下辖三个师（第27师、第30师、第31师）。1940年4月兼任豫鄂边区游击总指挥。5月，参与枣宜会战。5月8日获颁三等宝鼎勋章。1943年11月升任长江上游江防总司令部（兼总司令吴奇