1936年11月中共吉东省委决定在抗联第4军2师基础上组建抗联第7军,以原4军3师第5团和6团组建新的2师,原3师师长李天柱改任2师师长,原3师7团团长宫显庭任3师师长。1939年5月,4军将自卫军2旅改编为第4师,师长刘振国,政治部主任朴德山。至此第4军下辖4个师10个团,共2000余人。1937年9月29日中共吉东省委决定成立抗联第2路军,第4军划归第2路军,同时4个师整编为2个师。军长李延禄(去苏联),代军长李延平,副军长王光宇,政治部主任黄玉清,参谋长陈文学。1师和4师合并为第1师,师长张相武,师政治部主任黄玉清(兼),2师和3师合并为第2师,师长宫显庭,后任王毓峰,政治部主任曲成山。1940年3月28日,第4军改编为东北抗联第2路军第4支队,第4军的番号取消。