抗日战争全面爆发后，国共两党开始联合抗日，陕北地区的红军主力改编为八路军。蒋介石为了限制八路军的规模和影响，只批准了三个师的编制，每个师员额限定为15000人。因此，在这段时间里，三位师长所统领的兵力均不足两万人，而由萧劲光担任司令的留守兵团人数更少，只有几千人。彼时，八路军无论在兵力还是装备上，都远远落后于日军，难以与日军在正面战场上展开持久的阵地战。针对这一情况，毛主席特别为八路军制定了独立自主的山地游击战策略，强调灵活机动，以小规模部队打击敌人。

平型关大捷之后，八路军深入敌后，逐步开辟起抗日根据地。当地百姓在日军残酷统治下苦不堪言，八路军的到来为他们带来了希望。八路军主动发起对日军的袭击，先后夺回了不少被敌人占据的城镇。在不断打击敌军的同时，八路军自身力量也迅速壮大。以杨成武为首的独立团挺进华北，不到一个月时间便从日寇手中夺回了七座县城，兵力也从最初的3000人扩充到8000余人，随后被编为八路军独立第一师。

此时，若单看官职，杨成武已和三位主力师师长平起平坐，但他实际统领的兵力与三位师长相比仍有明显差距。由于八路军整体编制有限，一些有能力的干部无法进入三大主力师任职，这些干部大多经过长征考验，实力不俗。为了给他们提供施展才干的机会，毛主席创新性地让他们以游击教官的名义深入敌后组建队伍。被派往敌后的游击教官中，秦基伟表现尤其出色，他抵达山西平谷后，迅速组建了一支队伍，并迅速发展到5000人规模，形成了秦赖支队。

八路军刚成立不到一年，兵力便扩充了数倍，杨成武和秦基伟已统领不少兵力。但有一位八路将领更为厉害，早在1938年8月时，他就已经掌握了十万大军。此时，论统兵数量，三位主力师长都无法与他相比。这位将领正是宋时轮。宋时轮资历深厚，虽然未参与三大起义，但他入红军时就带着一支队伍，毛主席戏称他为“一方诸侯”。

红军时期，宋时轮曾任师长和西方军参谋长，时任西方军司令的是陈毅元帅。长征抵达陕北后，宋时轮任军长。八路军成立初期，由于编制紧张，许多干部被降职使用。宋时轮被降三级，从28军军长变为120师358旅716团团长。上任不久，他便被派往雁北独立指挥，兼任雁北支队长和政委。在任期间，宋时轮利用游击战、伏击战和奔袭战术，多次袭击日军的辎重运输队和后方仓库，取得显著战果。

日军多次遭受雁北支队袭击，恼羞成怒，三次出动数千兵力对雁北支队实施多路围剿。宋时轮采取坚壁清野策略，同时留部分兵力牵制敌军，率主力突破包围，专门攻击日军运输补给线。日军在根据地找不到补给，运送车队屡遭伏击，陷入极大困境，不得不仓皇撤退。宋时轮乘胜追击，与敌军激战，取得重大胜利。

从1937年10月至1938年5月，短短八个月内，宋时轮率部与日军激战百余次，击毁日军汽车390余辆，消灭敌军数千人，兵力也大幅增长。1938年5月中旬，宋时轮支队与邓华支队合编为八路军第4纵队，宋时轮任司令，邓华为政委。4纵成立不久，便接到向冀东挺进、配合冀东大起义的任务。经过艰难转战，4纵顺利抵达冀东，与高志远、李运昌等人领导的抗联武装并肩作战，短时间内收复包括迁安在内的9座县城。

冀东不仅物产丰富，且战略位置极其重要。若能在此建立稳固的根据地，八路军即可有效牵制日军南下路线。形势大好之际，毛主席决定成立冀察热辽军区，任命宋时轮为军区司令，负责建立覆盖2000万人口的冀察热辽抗日根据地。冀东抗联武装人数近十万，均归宋时轮指挥，加上4纵兵力，使他统兵总数达到十万人。

当时是1938年8月，尽管八路军三个师均有显著发展，但无一师兵力超过十万，宋时轮成为八路军中统兵规模最大的将领。因冀东抗联大部分是未经严格军事训练的农民，战斗力有限，毛主席希望宋时轮依托雾灵山建立根据地，分批整训抗联部队，尽快提升战斗力，以应对敌军反扑。

但宋时轮认为雾灵山地域广阔且人口稀少，部队的补给困难，他计划转向热河都山地区，该地曾有东北抗联活动，群众基础较好。毛主席尊重前线将领意见，认可其判断，批准了宋时轮的计划。不久，宋时轮率4纵和抗联主力向都山挺进，但在翻越长城时遭到关东军阻击，不但未能突破，反而损失惨重，被迫撤回冀东。

日军紧追不舍，八路军失去平原青纱帐掩护，陷入被动。宋时轮认为冀东已难以坚守，决定率4纵和抗联向平西撤退，准备整训后再图反攻。撤退途中遭日军多次拦截，损失惨重，数万抗联部队仅剩三千余人成功撤至平西。随后，毛主席派萧克赴平西，担任冀热察挺进军司令，统一指挥平西、平北及冀东三地抗日武装。

萧克到任时仅携带百余人，主要为抗大毕业学员，挺进军骨干仍为宋时轮支队、邓华支队及高志远率领的冀东抗联支队。萧克与邓华、高志远交往甚少，仅与宋时轮曾为120师上下属。为确保令行禁止，萧克上任后在平西进行了整军。整军期间，高志远提出率部打回冀东的请求，但萧克未予批准。

不久，高志远的秘书揭发他“勾结吴佩孚，准备叛变投敌”，此罪名当时极为严重。萧克下令将高志远逮捕，准备严惩。宋时轮因与高志远在冀东共事甚久，了解其为人，坚信其无叛变之意。尽管秘书揭发，高志远未被控以确凿证据。宋时轮多次反对严惩高志远，并与萧克多次争辩，最终高志远仍遭处决。

萧克整军旨在实现绝对统一指挥，宋时轮多次与其意见不合，影响协调。随后宋时轮因曾带头从冀东撤退被严肃追责，受到重处分，离开平西返回延安。不久百团大战爆发，宋时轮未获重用，长期处于“冷板凳”状态，直至抗战胜利后被调往山东，担任陈毅的参谋长。1955年授衔时，萧克和宋时轮均被授予上将军衔。