1937年[[抗日战争]]爆发后，杨成武作为“红大”第一期学员]提前毕业，奔赴抗日前线<ref>[http://news.163.com/09/0911/14/5IUH4S1S00013NG5.html 杨成武作为“红大”第一期学员]，网易网</ref>。杨成武担任红一师师长。中国工农红军编为国民革命军第[[八路军]]，杨成武任八路军第一一五师独立团团长，长期在华北地区进行抗日斗争。在平型关战役中，杨成武率领独立团大胆深入敌后，隐蔽地插到腰站地区，切断了敌公路运输线，阻击了数倍于己的日军援兵，为兄弟部队歼灭平型关日军争取了时间。后来，独立团由1700多人发展到7000多人，奉 [[ 八路军 ]] 总部命令扩编为八路军独立第一师，杨成武任师长。其间，他率部收复了涞源、广灵、蔚县等7城。

[[ 抗日战争 ]] 后期，杨成武任晋察冀军区第一军分区司令员兼政治委员，冀中军区司令员，率领部队参加了抗击日军“五路合击”和百团大战<ref>[http://dangshi.people.com.cn/n/2015/0907/c85037-27551079.html 率领部队参加了抗击日军“五路合击”和百团大战。]，人民网-中国共产党新闻网，2015年09月07日09:58 </ref>。抗日战争结束后，杨成武率领冀中七、八、九分区的主力和六、十分区一部共11团，组成冀中纵队，杨成武任司令员。