1937年8月13日，淞沪会战爆发。薛岳奉调到南京，被任命为第十九集团军总司令，编入左翼军，投入淞沪战场，在这场战争中打破了日军三月亡华的美梦，也迫使日军对中国的战略由北向南侵略转为东向西侵略，掉进了国军以时间换取空间的战略之中。从这时起，薛岳将军为民族的独立和解放奋战八年，立下了赫赫战功，其军事生涯也走向了巅峰。

1937年8月20日，国民政府在滇黔组建第三预备军，以龙云为司令，薛岳为副司令。这期间，薛岳三次电呈蒋介石，请缨出征。9月17日，薛岳在赴沪参战的请求获准的当天即出发直奔南京。22日，薛岳到达南京后面见蒋介石，后被任命为第十九集团军总司令。24日，他即驰赴上海指挥作战。

9月24日——11月12日，薛岳参加淞沪会战。

12月，薛岳率部撤到浙皖赣边界。27日，升任第三战区前敌总指挥。

12月——1938年5月，薛岳先后建立了黄山山脉和天目山的游击根据地，指挥第三战区各部挺进苏浙皖敌后，对京杭、沪杭等各交通线及长江航道展开游击战争，牵制了日军大量有生力量，稳定了江南战局，有力地配合了徐州会战。

5月11日，徐州吃紧，蒋介石调薛岳出任第一战区第一兵团总司令，火速赴豫东指挥作战。

5月14日——6月1日，薛岳指挥兰封会战，重创日军土肥原师团。

5月30日，薛岳晋升第一战区前敌总指挥。

6月18日，武汉会战迫在眉睫，薛岳调任第九战区第一兵团总司令，负责鄱阳湖西岸及南浔线防御。

1938年日军第11军占领九江后，在以主力沿江西进的同时，以第9师团、101师团、第106师团、第27师团等有力部队在赣北展开攻势，以图扩张战果，保护主力侧翼，并相机攻取南昌。国民党军第9战区在九江失守后也重新调整了作战部署：以张发奎任总司令的第2兵团担任沿江正面防守，而赣北方面的作战则统一由第1兵团总司令薛岳指挥。