变爆发后，上海随即发生八一三事变，李伟光与一批台湾青年组织台湾革命大同盟，在《救亡日报》上发表台湾革命大同盟的宣言和纲领；他还透过中国共产党上海办事处主任刘少文和吴成方等接上组织关系，在医院中建立秘密机关，先后掩护曹荻秋、张执一等人。1945年，中国抗日战争胜利，李伟光担任于11月成立的台湾旅沪同乡会的理事长，协助到达上海的台湾人，如李友邦的台湾义勇队的队员，1946年1月，接洽美国轮船运送第一批难民1800人回台。同乡会也帮助中共组织发展，并号召台湾民众反对美国及蒋中正的统治。1946年9月12日，李