日中戦争（抗日戦争）が勃発すると第116師師長に任命され、永清・安次一帯で日本軍と抗戦している。その後、山西省南部の太行山で日本軍を相手にゲリラ戦を展開した。1938年（民国27年）6月、武漢防衛戦に参戦している。同年12月、第53軍軍長に昇進した。翌1939年（民国28年）7月、陸軍中将銜を授与される。1942年（民国31年）9月、湖南省岳陽や湖北省監利で日本軍を攻撃した。1943年（民国32年）、第20集団軍の霍揆章の指揮下に入るが、東北軍出身の周をよく思わない霍は第53軍を解体併合しようとした。しかし中国遠征軍司令長官の衛立煌はこれを阻止し、第53軍に米軍式装備を優先させた。第53軍の士気は上がり、部隊を率いて雲南省西部で日本軍を攻撃し、騰衝を攻略している。1945年（民国34年）5月、中国国民党第6期中央監察委員候補に選出された。