1937年7月7日，日本侵略者悍然發動盧溝橋事變。全面侵華戰争就此展開，日本叫嚣着三個月滅亡中國，中華民族危在旦夕。
次日，中國共産黨通電全國，發表《中國共産黨為日軍進攻盧溝橋通電》，悲憤地向全國人民警訊：
“平津危急！華北危急！中華民族危急！”
7月17日，蔣介石在廬山發表著名的“最後關頭”演說和《對盧溝橋事件之嚴正聲明》，蔣介石在廬山講話中演講道：
“再沒有妥協的機會，如果放棄尺寸土地與主權，便是中華民族的千古罪人”；“如果戰端一開，那就是地無分南北，年無分老幼，無論何人，皆有守土抗戰之責任，皆應抱定犧牲一切之決心。”
廬山講話被視為中日全面戰争的開始，也是第二次國共合作的标志事件。
“八·一三事變”，日軍進攻上海，我軍奮起反擊，淞滬會戰從此開始。
8月14日，蔣介石發表《自衛抗戰聲明書》，正式對日宣戰。
中共中央以葉劍英為代表前往南京參與就《中共中央為公布國共合作宣言》的發表的會談，葉劍英作為中共方面的全權代表與蔣介石會談，商讨細節。于是紅軍的改編事宜終于被提上日程。在整個八月份，雙方就紅軍改編問題，展開激烈的談判。
原計劃我黨提出要求四個軍下轄十二個師的編制，共十二萬人的兵力，分别由林彪、賀龍、劉伯承、徐向前，四人擔任軍長
，保持獨立自主的狀态，在原則上遵從南京中央的上司。
蔣介石本着抑制共産黨發展的原則，在軍隊數量、編制、指揮的問題上斤斤計較，以西北貧瘠為理由，直接砍去四分之三的編制，隻準許三個師編制，并且要求，在師級以上幹部，且不允許設總指揮處，并由南京指派師參謀長和政治訓導處主任。
雙方的第一輪談判因分歧巨大沒有成功。
但是，前線戰事緊急，全國人民都在注視着國共雙方的談判，國民黨也需要共産黨的部隊開到前線去緩解壓力，雙方不得已再次展開談判。
共産黨代表在堅持原則的基礎上，适當做出讓步。在原先十二個師12萬人的基礎上壓縮到三個師4萬人的編制，國民黨方面慎重考慮後也基本同意。
在延安方面保留指揮權，不接受南京方面指派的任何一名專員的基礎上，國共雙方達成十條共識。紅軍接受了南京國民革命軍的收編，正式編入國民革命軍序列下的第八路軍。
8月25日，毛主席會同紅軍将領朱德、彭德懷、賀龍、林彪聯名通電蔣介石。表示：
“紅軍将士，鹹願在蔣委員長的率領下，抗擊日軍保衛國家。中共中央軍委釋出紅軍改編令，由朱德、彭德懷通電全國正式宣布就任八路軍正副總指揮。
我軍在紅軍時期有三大主力。即：
紅一方面軍：中央蘇區的“ 中央紅軍”。 朱德任總司令，彭德懷任副總司令， 毛澤東任總前委書記兼總政治委員。
紅二方面軍：湘鄂西革命根據地的紅軍。賀龍任總指揮，任弼時任政治委員。
紅四方面軍：鄂豫皖革命根據地的紅軍。總指揮為徐向前，政委為陳昌浩。
抗戰開始後，我軍在紅一方面軍（中央紅軍）的基礎上建立了115師，在紅二方面軍的基礎上建立了120師，紅四方面軍的基礎上建立了129師，南方八省遊擊隊則改編為新四軍。在抗戰時期，
八路軍的三個師加上新四軍，一共是四大主力。
頭号主力一一五師
原紅一方面軍總指揮朱總升任八路軍總指揮，紅一軍團長林 彪擔任115師師長。副師長聶榮臻，政訓處主任羅榮恒。115師全師總兵力15500人，是三個師中，公認編制最為齊裝滿員、戰鬥力最強的。
115師成立後一個月，就打出了漂亮的平型關大捷，115師和林的大名遠揚全國。但是林穿着日本人的軍大衣，騎着日本人的大洋馬跑來跑去的得瑟，被閻錫山的哨兵一槍打了下來，隻好被迫去了蘇聯養病，這樣他就錯過了整個抗戰。他走後，
雄厚的一一五師一分為三，全國開花。
一一五師的第一支：聶榮臻建立晉察冀抗日根據地。
1937年9月下旬，八路軍第115師在平型關戰役後，主力南下晉東南，留下副師長 聶榮臻率領着共約3000人，在山西省五台山地區建立了第一個 敵後抗日根據地——— 晉察冀抗日根據地。
此後該軍區迅速發展，到1939年時，主力部隊就已擴大到了10萬之衆，地盤也從最初的五台山擴大到了72個縣，一直延伸到冀中。主席的“
前有魯智深，今有聶榮臻
”就是這麼來的。中共中央和 毛澤東譽之為“敵後模範的抗日根據地及 統一戰線的模範區”。
到1940年底，
晉察冀軍區
轄冀中軍區、冀熱察挺進軍，共12個軍分區、37個團、20餘個遊擊支（總）隊，總兵力約10.9萬人，民兵約50萬人。
在整個抗日戰争期間，晉察冀軍區共作戰6.5萬餘次，殲滅日僞軍33萬餘人。“ 狼牙山五壯士”就是這個軍區的。黃土嶺戰鬥中，擊斃日軍“蒙疆駐屯軍”最高司令官“山地之花”阿部規秀中将。白求恩在中國的主要時間1938年到1939年就是在晉察冀邊區工作，也犧牲在那裡。
1948年5月9日，中共中央決定，晉察冀軍區與晉冀魯豫軍區合并組成華北軍區。聶榮臻上司的
華北野戰軍
未加入四大野戰軍序列，三個兵團直接受中央指揮。人們常說我軍有四大野戰軍，實際上是總共有五大野戰軍。
華北野戰軍，聶榮臻任司令員，薄一波任政治委員。下轄3個野戰兵團，11個軍，一共27.2萬人。第1兵團，徐向前兼司令員和政治委員；第2兵團，楊得志任司令員，羅瑞卿任政治委員；第3兵團，楊成武任司令員，李井泉任政治委員。
一一五師的第二支 ：羅榮桓和陳光115師主力建立山東軍區
這一支即繼承了115師這個番号，主要為115師師部和一部分主力，共有7萬餘人。他們于1939年3月在
政委羅榮桓和代師長陳光
的率領下挺進山東。羅榮恒是毛主席最早的、最親密的追随者之一。秋收起義時就是毛澤東的左膀右臂，後來又一起上了井岡山。
1943年3月，第一一五師與山東軍區合并，組成新的山東軍區，保留第一一五師番号。新的山東軍區暨第一一五師，由羅榮桓任司令員、代理師長、政治委員，一人獨攬大權。
毛曾說：“山東隻換上一個羅榮桓，山東全局的棋就下活了
！
”
115師第一悍将代師長陳光
山東軍區暨115師的人數到了1945年時，已經發展到了27萬人，部隊人數占整個八路軍、新四軍總數的1/4以上。8年中對敵作戰3萬餘次，斃傷俘日僞軍60餘萬人，殲敵人數約占全軍殲敵總數的30%
抗戰勝利後，林帥被任命為山東軍區司令員，老首長終于回來啦！林總和羅帥帶着山東軍區的3萬幹部和6萬戰士奔赴東北，很快發展成為上百萬的雄師第四野戰軍。
一一五師第三支
：
第344旅建立了冀魯豫軍區和冀魯豫根據地
115師第344旅（師長是徐海東，身體狀況惡劣，休養去了）一分為二，一部由副旅長楊得志率領建立了冀魯豫軍區，另一部由政委黃克誠率領建立了蘇北軍區，皖南事變後該部加入了新四軍。
二号主力——一二九師
129師是在原四方面軍的基礎上建立起來的。劉伯承任師長，徐向前任副師長張浩（林彪的堂兄林育英）任政委，第二年林育英因病調回延安，由鄧公接任。最初是下轄385旅（旅長王宏坤）和386旅（旅長陳赓）兩個旅。王宏坤為大将王樹聲之堂弟，解放後任海軍副司令員，上将軍銜。
八路軍的三個師當時都是軍區建制。以129師為例，它的建制下有
太行軍區、太嶽軍區和冀南軍區
三個二級軍區，在二級軍區之下又有軍分區。1941年底，師直加上直屬部隊以及9個作戰旅的56000人的野戰部隊及地方部隊外，129師系統還有醫護人員7000餘人，總計全師在1941年底的兵力為八萬餘人。
太行軍區
有一位副司令員是王樹聲，後來的大将，太行軍區又下轄六個軍分區。比如第一軍分區司令員秦基偉，第三分軍區司令員陳錫聯，還有比較著名的是第五軍分區司令員皮定均。
太嶽軍區
的司令員是陳赓，副司令是謝富治、政委是薄一波。此時的陳赓已不擔任386旅的旅長了，由他的愛将“王瘋子”王近山（李雲龍的原型）接任。
冀南軍區
最初由宋任窮擔任司令員，後來他改任政委，由一代猛将陳再道擔任司令員。冀南軍區又下轄有六個軍分區。
在八年抗戰中129師的著名戰役有，夜襲陽明堡機場、神頭嶺伏擊戰，還有七根村、響堂鋪、長樂村、百團大戰等戰役。八年抗戰中，129師殲敵日僞軍42萬餘人，自己也發展到30萬人。1947年，劉鄧率主力強渡大渡河，挺進大别山，後來發展成大名鼎鼎的二野。
三号主力——一二零師
120師是在紅二方面軍的基礎上建立的，師長賀龍，副師長蕭克，全師共1.4萬餘人。
1938年9月下旬，120師兵分兩股進入敵軍後方，發動群衆，建立晉西北抗日根據地。賀龍率師部和第358旅進到晉西北地區；王震率第359旅進到五台、平山地區。
1940年11月7日，成立晉西北軍區，統一指揮晉綏地區的武裝力量，其上司機關由第120師上司機關兼。賀龍兼任司令員，關向應兼任政治委員。至1940年底，晉西北軍區部隊發展到5.1萬人。抗結束時期120師人數發展為13萬人。
從1940年底開始，第359旅進駐延安以南南泥灣地區，開展生産運動。
紅二方面軍的底子在紅軍三大主力中是最差的，120師的發展在三大主力師裡也可以說是最差的，該師長期承擔預備隊的角色，他們建立的晉綏軍區和其它部隊的根據地相比也顯得落魄。當然這其中有一些客觀原因。
因為120師有其他的任務，無法像其他部隊那樣放開手腳。120師除了抗擊日本軍隊之外，還需要拱衛陝北根據地的安全，肩負了一定的警衛部隊的職責。既然自己有防禦性的任務，那主動進攻的機會自然就少了，這是120師不一樣的地方。
120師開創的晉西北、晉綏根據地，也是陝甘甯根據地最主要的屏障，隻要這塊根據地在我方手中，那麼陝甘甯邊區就基本無虞。
賀龍和美國記者
正因為120師擔負了重要的戰略任務，是以不能和其它部隊一樣大踏步東進，毫無顧忌地深入敵後，放手發動群衆開辟根據地，招兵買馬壯大自己。而晉綏和晉西北地區自古以來就是地瘠民貧的地區，兵源和糧源不足，也極大地限制了部隊的發展。
120師除了要拱衛陝甘甯，還是參與陝北邊區生産建設的主力，前面所說的359旅南泥灣開荒就是典型例子。359旅被抽走後，賀龍手中隻有張宗遜的358旅，一段時間在晉西北沒飯吃，經延安準許，去相對好一些的冀中發展，擴充了一些兵力後又被調回晉西北。
抗戰結束後，賀龍的部隊改編為晉綏野戰軍，面對傅作義的進攻，賀龍率部意圖攻下歸綏和大同，結果均未克，反而自己損失了不少兵馬，近在西安的胡宗南沒有後顧之憂，開始大膽進攻延安，賀龍的部隊被調入延安，後來彭總接過指揮棒，組建西北野戰軍，也就是一野，彭德懷擔任司令員。
大概就是因為120師表現不佳，副師長蕭克在55年隻被授予了上将軍銜，另外兩個主力師的副師長徐向前和聶榮臻都是元帥。
四号主力——新四軍
新四軍是由南方八省遊擊隊改編來的，它的組成非常複雜，有中央紅軍長征前留下來的部隊，比如陳毅部；有紅四方面軍離開鄂豫皖時留下的，比如高敬亭的部隊；也有一些小支，比如閩東的葉飛部。新四軍是正面戰場上我黨的主力部隊，裝備相比八路軍要好得多，軍裝為德式軍裝，軍帽上有青天白日徽。
八個省的遊擊隊最開始加起來隻有1.03萬人，部隊一直發展緩慢，皖南事變時也隻有2.5萬，和八路軍迅速從3萬發展到50多萬差太多了。皖南事變後，部隊又損失了九千。新四軍重組後，在陳毅、劉少奇的上司下，部隊很快就發展到了30萬人。
八路軍是以師旅團的正規部隊來編制而新四軍則以遊擊部隊的編制，其下屬部隊編為四個遊擊支隊，共10團。後來又增加了兩個支隊。在皖南事變後重建新四軍時，編制方式改為師旅團制。
新四軍重組後，從原來的6個支隊擴編成了7個師，其中最著名的當然是粟裕的第1師，除此之外還有張雲逸的第2師，黃克誠的第3師，彭雪楓的第4師，李先念的第5師，譚震林的第6師，張鼎丞的第7師，都是大名鼎鼎的戰将，都是了不起的大人物。這七個師的師長，除犧牲的彭雪楓和因病去世的羅炳輝，其餘五位，有四位在建國後都成為副國級的上司人，還有一位成為在位時間最長的國家主席。
八路軍的根據地比新四軍差遠了，新四軍活動地區物資要充裕的多，沒米吃就撈魚。新四軍在遊擊區裡和日軍彼此拉鋸，江浙滬一帶，水網密集，商業發達，于是新四軍流動稅務關卡就成立了，日本人也要交稅，而且交的是抗日捐。日本人不服跑去找當地日軍訴苦要求打擊一下，然後日軍打了，沒打過，被繳獲了更多的汽艇，四爺開着這些汽艇在河道上下翻飛，日軍就不打了。反過頭來勸日本商人要遵守新四軍的規定。
新四軍淮南軍區籌資收購了一個小煙廠，自創品牌“飛馬”牌香煙。開始時，大多數都會分發給部隊戰士，有剩下的會拿到外面售賣，由于煙廠的勞工大多都是部隊戰士，而且是由部隊監管，自然用最好的煙葉做出品質最高的香煙。飛馬牌香煙瞬間在長江兩岸成為爆炸品牌。各地商販不惜穿過戰線，冒着生命危險，來到煙廠進貨。“飛馬”牌香煙依靠品質壓倒了名牌貨大英香煙将其打入上海洋場和首都南京，被老百姓們親切地稱為“四爺的煙”，四爺就是新四軍。煙廠門前，每天前來訂貨的煙商不計其數，甚至經常有煙商排隊等待發貨，夜晚還在蹲守。煙廠越幹越大，甚至還連開了四個分廠。煙廠利潤成倍增長，平均每個月上交到軍部的利潤高達30萬元。部隊用這些資金換來了大批藥品和武器裝備，到抗戰後期，新四軍的裝備已經不亞于日本軍了。新中國成立後，飛馬煙廠成為國企，改為利華煙草公司，飛馬牌香煙一度成為馳名商标，一直到1992年才停止生産。
後來陳毅帶隊北上山東的時候，新四軍和八路軍還互相嫌棄，一個嫌對面窮，一個覺得對面走資。
羅榮桓率一部進入東北後，山東軍區就交給了新四軍，軍區司令當然是陳毅。新四軍在原先的地盤上組建了
華中軍區
，中央原本要讓粟裕當軍區司令，但粟大将百般謙讓，讓給了張鼎丞。後來，山東軍區的八路軍和華中軍區的新四軍合編成了著名的
華東野戰軍
，也就是大名鼎鼎三野。