وعندما بدأت الحرب في فلسطين عام 1948م انتقل الأمير طلال إلى رام الله، واتخذ منها موقعاً أمامياً مع بطارية مدفعية كانت تساند الوحدات التي تهاجم المواقع الصهيونية في القدس. وقد أمضى وقتاً طويلاً في الخطوط الأمامية يحث الجنود والضباط على القتال، وعلى الاحتفاظ بمواقعهم. كما شارك في معركة (غيشر) عند قرية جسر المجامع؛ وكان أول من حضر إلى ميدان المعركة. أما المعارك التي خاضها في القدس فقد تحققت فيها انتصارات مشهودة كان من نتائجها تمكن الجيش العربي الأردني من السيطرة على منطقة الشيخ جراح ومنطقة باب العامود وتلة الرادار وغيرها من المواقع.