龙云回滇后，用28天时间，将手中的地方正规军6个旅及有关的武装迅速组建了一支出征抗战部队--第六十军，交由军长卢汉(云南昭阳区炎山人)率领，出滇抗日。六十军下辖3个师，即182师、183师和184师，3个师下辖6个旅12个团，官兵总数有4万余人。
龙云组建陆军第60军，以卢汉(彝族)为军长，安恩溥(彝族)、高荫槐、张冲(彝族)分别为182师、183师、184师师长，出滇抗日。60军共有4万将士，其中彝族将士2.4万人，占总士兵的60%。卢汉军长在昆明巫家坝誓师大会上宣誓：“以牺牲的决心，作破釜沉舟的抗战!”1937年10月12日，60军以安恩溥的182师为先头部队，开始向贵州进发。他们走过崇山峻岭，历经40余日的艰苦跋涉，步行到湖南长沙。
日本制造“九·一八事变”后，龙云就着手加强滇军的武器装备，滇军中的排、班长大多是受训3年以上老兵来担任，他们都有比较丰富的实战经验;而连以上军官则大多出身于云南陆军讲武堂，均为资历较深、能力较强的军人，而且打过多年仗，具有一定的作战指挥能力。因此，在抗战前，云南的地方军队已有6个旅，而且武器装备精良，在军容军纪上，也比国军部队胜出一筹，其整体素质为“国军之冠”。
抗日战争爆发之后，龙云先后担任军事委员会委员长昆明行营主任、国民党陆军副总司令。他在云南积极组织人力物力，支援全国抗战，并编成三万人的第六十军，以卢汉为军长，安恩溥、高荫槐、张冲为师长，开赴抗日前线。之后，又新编成第五十八军和新三军，与第六十军合组成第三十军团。之后，第三十军扩编为第一集团军和第一方面军。
从1937年开始，先后出兵42万(伤亡在10万人以上)，组成第六十军、五十八军、新三军和老三军、九十三军等部队[4] ，滇军在抗日战争中，参与了中条山之战、徐州会战、武汉会战等，为国家民族作出重大贡献，60军血战台儿庄，更是家喻户晓。
出身于滇军的第三军中将军长唐淮源、第三军第十二师(追赠)中将师长寸性奇、第七十九军(追赠)中将军长王甲本、第四十八军第一七一师少将副师长周元等，都是为抗战而牺牲的烈士。
1942年5月，日寇从缅甸入侵滇西，龙云领导云南军民奋起抗战，于1945年1月收复滇西。由于滇西抗战及中国远征军入缅作战，国民党蒋介石的嫡系杜聿明、宋希濂、关麟征等部乘势进入云南，打破了由滇系军阀统治的云南这个独立王国。
滇军抗战之功
老滇军朱培德系第三军，曾参与中条山会战，军长唐淮源中将自戕，12师师长寸性奇中将战死。新滇军龙云系包括先后组建的60军，58军，新3军。
台儿庄战役，60军转战台儿庄，为台儿庄大捷立下汗马功劳，旅长陈钟书少将战死。
徐州会战，60军担当70万大军的后卫部队，撤往武汉时伤亡过半。其后60军，58军、新3军组成第一集团军 参加武汉会战，战功卓著。自武汉会战后，滇军在前线接着参加了三次长沙会战之鄂南九岭之战、大云山之战、湘北影珠山之战、高安上高之战、赣东会战、常德会战、长衡会战、赣北作战、奉高反扫荡战、湘鄂赣边区作战、赣江及湘赣公路追击战，尤其是以滇军为主攻军的收复常德之战和长衡会战战功卓著。
1943年11月初，日军第三、十三、三十九、六十八、一一六等师团10余万众，向常德我军发起进攻。常德乃洞庭湖西岸战略重镇，日军由鄂南江陵与洞庭湖北之华容、石首分头进犯，3日陷南县，4日陷公安，5日陷松滋，15日陷石门，16日陷津市，24日猛攻常德。余程万师鏖战半月，全师牺牲殆尽，常德被陷。蒋介石令第九战区司令长官薛岳派兵收复常德。五十八军奉令于11月28日由欧震副总司令率领，与第四军、二十军援攻常德。五十八军从江西分宜、宜春驻地，于12月2日星夜驰抵常德南之石门地区。
3日，第四军到达桃源，二十军到达汉寿。五十八军为主攻军，第四军为左翼军，二十军为预备军，于5日凌晨，向沅江南岸之敌展开猛烈进攻。敌军陆空配合，凶顽抵抗。血战至10日午夜，我军攻势愈猛，前仆后继，杀声震野，敌军主力开始渡沅江北退，我军以步炮密集火力，乘敌渡江猛烈扫射，敌死伤甚众，沅江水为之变红。友军配合扫荡沅水南岸之敌。五十八军以全部炮兵及友军配合之炮兵，掩护侯镇邦之新十师，萧本元之新十一师，于11日拂晓，由德山市强渡沅江，猛扑常德，与其外围之敌战至11时。我军将士奋勇突入常德市区，与顽抗之守敌展开巷战，白刃相接，反复格斗，至12时，敌终以伤亡惨重而狼狈向北溃逃。侯镇邦师当即占领常德阵地，萧本元师全力追歼北溃之敌。午后，常德完全收复。五十八军收复常德，功劳至大。捷报传出，远近欢腾。各界民众和团体组织慰劳团，政府人员以及美、英、苏等盟国武官、中外新闻记者涌至常德慰劳滇军将士，参观战俘及战利品。
常德收复后，逃难归来的居民达四五十万，衣食住急待解决，五十八军将士节食三周，将节省军粮10万斤及所有存冬衣数万件分屯四处，布告安民，按口领用;并派军医和全军将士，深入市郊乡村抚慰居民，建筑临时住房;同时电请有关部门迅速救济居民，恢复地方行政工作，受到常德人民的热烈拥护。1944年5月末，日军七个师团分兵三路，由湘北、湘西、鄂南向我军进攻直指长沙、衡阳地区，发动了极其凶猛的长衡进攻战。我军奋起迎击，再创日军。这是敌我最后一次在华中之会战。6月3日，五十八军集结浏阳河南岸地区，军长鲁道源奉令指挥二十一军及一六二师和九十九师，共同进攻浏阳河南岸之敌军第十三师团。
五十八军为主攻军，二十一军为左翼，九十九师为右翼，一六二师为机动师。4日拂晓，五十八军向跃龙市、浏阳主攻，二十一军向江背、小女市之敌激战，将敌压迫退守浏阳河北岸，双方据河炮战。7日，滇军新三军余建勋之一八三师由赣北奉调浏阳归五十八军指挥参战。敌十三师团主力乘大雾弥漫之际偷渡浏阳河，潜窜上栗市趋萍乡。五十八军和新三军一八三师追击南窜敌军主力，一路激战，猛追猛打，敌我伤亡俱大。9日，五十八军派到一八三师的督促官张天举阵亡，一八三师师长余建勋负伤。五十八军新十师连长杨振华在亭安岭以一个连孤军阻敌，身陷重围而不退。另一个连长杨盖凡，在横涧桥被一敌军砍伤左手，仍坚持用右手扼杀该敌。五十八军新十一师的连长普振国、排长张辉与士兵在五里坡身受重伤，仍坚持战斗至阵亡。我军官兵临危不惧，舍身卫国的正气，使敌军魂飞魄丧，为之震慑。五十八军与敌军激战至10月末，入侵敌军先后北遁，五十八军追踪南歼至郴州、乐昌、残敌逃入韶关，被我友军全歼。11月初，五十八军屯驻郴州、资兴、湖口地区整补，长衡大会战胜利结束，军长鲁道源，师长箫本元、余建勋各纪大功一次。
邳县阻击战
邳县阻击战，滇军27天歼灭万余日军。军长：卢汉。滇军在禹王山作战的滇军将士们(照片现存于云南省昭通市博物馆)。徐州是苏鲁豫皖四省要冲之地，津浦、陇海铁路之枢纽，1937年底，南京、济南沦陷后，
日军集结24万兵力南北夹击我60万重兵把守的徐州。整场战役历时近半年，史称“徐州会战”，著名的台儿庄大战就发生在徐州会战中。
日军在经历台儿庄的惨败后，于1938年4月下旬重新调整部署，转而进攻邳县地区。在这里，他们遭到抗日名将卢汉指挥的4万滇军将士的顽强阻击。
初战不利，4万滇军千里驰援今天的邳州市，就是当年的邳县，它位于徐州主城的东北方向，紧邻山东。1938年4月18日，日军第10集团军兵分三路从山东南下。4月20日，日军第10集团军坂本支队主力已向邳县四户镇、大岗子方向攻击推进。22日，依靠飞机轰炸、火炮掩护、坦克开路的惯用战法，日军突破张庄阵地，进入泥滩地区，中国守军主力退守邳县北郊的东黄石山、艾山、连防山之线。
再往后退，徐州东北防线就要出现缺口，将不可收拾。军情紧急，滇军第60军4万余将士，从武汉昼夜兼程火速赶赴邳县战场，在邢家楼、蒲汪、东庄地区集结，作为第二线部队待命，准备随时替换前线疲惫守军，立即投入战场。
滇军第60军下辖3个师，4万余人，装备精良，训练有素。时任第5军军长的杜聿明曾说：“抗日战争时我曾遇到云南部队，觉得‘中央军’同这支‘云南军’比较起来，军容上似有逊色。”军长卢汉到达邳县探得前线真实情况后，心情有些复杂，既担心又坚定。担心的是在日军机械化、立体化战斗模式下，这些年轻后生能否扛得住、顶得住;坚定的是为国而战是他们的信仰。
惨烈遭遇战，背着兄弟骨灰与日寇白刃
4月22日，一个短暂宁静的清晨，4万滇军将士急行军向前线集结。在这安静得让人不安的清晨隐伏着巨大杀机。由于前线其他部队继续后撤，本来作为预备队的滇军，面前已经形成真空，随时可能与敌人不期而遇。与此同时，日军第10军团以步兵两个联队约5000人，炮30余门、坦克20余辆从滇军正面冲来。即将发生的遭遇战注定惨烈。
战斗打响了，滇军第183师与日军遭遇于陈瓦房、邢家楼、五圣堂一带，183师被打了个措手不及，很多将士还没反应过来，日军的坦克已经冲了过来，狭路相逢勇者胜，滇军没有被吓倒，稳住之后立即与日军展开激烈战斗，反复冲杀，形成犬牙交错的局面。该师1081团2营营长尹国华在陈瓦房率领全营官兵与日军展开白刃搏杀，全营500多人，最后仅生还1人。542旅旅长陈钟书在邢家楼和五圣堂率领全旅冲入敌阵，挥刀砍杀，最后被日军骑兵射中头部，壮烈牺牲。1084团死伤过半，1连连长赵克阵亡后，其堂兄6连连长赵继昌将弟弟骨灰装在布袋里背在身上，继续作战，最后身负重伤。
与此同时，滇军第182师坚守蒲汪、辛庄，23日，日军开始进攻，炮火猛轰，坦克配合步兵冲锋，并在久攻不下后投掷燃烧弹、毒气弹，日军数度冲锋均被打退，阵地前遗尸累累，生还无几。1079团一个重机枪阵地到傍晚只剩下一个机枪手，团长杨炳麟负伤后，继任团长又英勇殉国。1080团团长龙云阶夜间率队增援，与日军相遇，短兵相接，黑暗中被日军刺死。经过六个昼夜激战，182师歼灭大量日军，全师伤亡过半。
坚守禹王山，钳制日寇近一个月禹王山位于邳县戴庄境内，是整个邳县地区制高点，并与台儿庄遥相呼应，战略位置十分重要。27日，滇军184师师长张冲率部扼守禹王山阵地。张冲师长把师指挥所设在禹王山西南坡上，表示与阵地共存亡的决心。日军对禹王山志在必得，飞机轰炸，炮击，坦克、步兵联合进攻，包抄迂回，一股被击败了，另一股又继续进犯。第184师官兵奋力反击，工事随毁随修，不断向山顶投入预备队，补充的新兵连，前后总兵力450人，伤亡310人。184师坚守禹王山阵地直至5月18日。战前的禹王山主峰原来高126米，战斗中被炮火削减到124米。184师就阵亡官兵3568人、伤1152人。在近一个月的时间里，他们成功阻击了日军两个甲等机械化师团及伪军共5万多人的进攻，将其紧紧地拴在了禹王山下。
在整个邳县阻击战中，滇军伤亡13000多人，共歼灭日军12000多人，同时，滇军保存了主力，撤出战斗到运河南休整。
