1937年七七事变后,王耀武率五十一师从汉中前往上海,参加淞沪会战。战后五十一师与五十八师合编成立七十四军,王耀武成为七十四军的一员主将。 1937年12月初,王耀武率五十一师参加南京保卫战,负责淳化镇、牛首山一带的防御。中国军队顽强抵抗日军6天,终因武器悬殊而撤退。 1938年5月,王耀武率五十一师参加兰封会战,与日军土肥原之第二师团激战于河南三义寨附近,重创日军。 1938年7月,王耀武率部参加万家岭战役。五十一师协同国军其它部队与日军激战数周,伤毙日军4000余人,取得万家岭战役的胜利。战后王耀武升任七十四军副军长仍兼五十一师师长。 1939年6月,王耀武升任七十四军军长。9月,王耀武率七十四军参加第一次长沙会战,奉命拦截向长沙进犯的两个师团的日军,激战于赣北重镇高安。王耀武运用反包围的战术,经过3天激战,收复高安城。 王耀武在上高会战中以其出色的指挥能力,率领七十四军与日军激战,给日军以沉重打击。