7年，抗日战争爆发，红军主力被改编为八路军，刘德明任第115师第六八六团第一营营长，并随军开赴山西抗日前线。他率部参加了平型关战役和午城、井沟等战斗。1938年，一一五师东调，他调任陈士渠支队任第一团团长，转战于晋西南地区抗击日军。1939年12月，在晋西事变中，中共晋西南区党委决定成立“抗日讨逆指挥部”，刘德明任副司令。部队转移到晋西北后，他改任山西新军决死第二纵队副司令员。1940年8月，他率部参加百团大战，当月20日夜，他率部破坏了汾离公路（汾阳至离石的公路），袭击了吴城、王家池、信义、大武镇等日