全国抗日战争爆发后，王震同志任八路军第一二〇师军政委员会委员，第一二〇师三五九旅副旅长、旅长兼政治委员等职。他率部奔赴山西抗日前线，数次伏击日军，破坏敌交通运输，配合忻口战役的开展，取得重大战果。1938年2月起，他率部连续光复宁武等7座县城，建立抗日政权，为晋西北抗日根据地的创建作出重要贡献。其后，他按照党中央部署挥师挺进晋察冀边区，相继进行70余次战斗，创建以恒山为依托的雁北抗日根据地。1939年初至8月，他指挥三五九旅进行上下细腰涧、作新村等战斗，连战连捷，予敌以重大杀伤。八路军总部和边区政府分别授予王震同志所部“模范党军”、“百战百胜的铁军”称号。杏树嘴战斗中，他在受到日军毒气弹攻击的情况下，仍率部冲入敌阵，获得胜利，受到朱德、彭德怀等同志的高度赞扬。