8月1日，毛主席、张闻天致电给同国民党谈判的中共代表周恩来、博古、林伯渠，提出红军作战应坚持以下原则:
(一)红军在整个战略方针下执行独立自主的分散作战的游击战争，而不是阵地战，也不是集中作战，因此不能在战役战术上受束缚。
(二)抗战开始阶段，红军以出三分之一的兵力为适宜，兵力过大，不能发挥游击战，而易受敌人的集中打击，其余兵力依战争发展，逐渐使用之。
8月上旬，中共中央派周恩来、朱德、叶剑英赴南京参加国民党政府军事委员会召开的国防会议。
会议期间，国共两党代表就两党合作抗战和红军改编问题进行了谈判。
周恩来、朱德发表了重要讲话，叶剑英作了关于抗日的政略、战略问题的发言。
周恩来、朱德、叶剑英在讲话中阐述了中国共产党的全国抗战的战略方针和作战的原则，指出:全国抗战在战略上要实行持久防御，战术上应采取攻势。
目前主战场在华北方面，其他方向如上海、青岛方面也有敌威胁之可能;正面防御不可依赖一线及数线之阵地，华北要由阵地战转为平原与山地的广大运动战。
第1、第2战区须培养独立持久作战的能力;在敌侧面，则用游击战坚持之。
他们同时还强调指出，只有动员全国军民方可取得抗战最后胜利。
8月22日至25日，中国共产党在陕北洛川召开政治局扩大会议，简称洛川会议。
会议通过了《关于目前形势与党的任务的决定》和《抗日救国十大纲领》，制定了党的全面抗战的路线和方针政策。
会议指出:党的中心任务，是动员一切力量争取抗战的胜利。争取抗战胜利的关键在于发动全面的民族的抗战。全面抗战的主要精神是打破国民党的限制，独立自主地动员和团结全国人民参加抗战，依靠广大人民的力量来争取抗战的胜利。
会议决定:在敌人后方放手发动独立自主的游击战争，开辟敌后战场，建立敌后抗日根据地。
会议还指出:由于国民党实行反对人民群众参加的单纯政府包办的片面抗战路线，在今后抗战过程中，可能发生许多挫折、内部分化、暂时的和局部的妥协等情况，因此，应该看到抗战是艰苦的持久战。
为了更加有效地指挥抗战，会议进一步健全了中央军委，由毛泽东、朱德、周恩来、彭德怀、任弼时、叶剑英、张浩、贺龙、刘伯承、徐向前、林彪11人组成。毛泽东任主席，周恩来、朱德为副主席。
洛川会议是抗日战争中一次重要的会议。
这次会议及时地指出了国共两党两条不同的抗战路线的原则区别，制定了党的全面抗战和抗日救国的行动纲领，为实现党对抗日战争的领导，争取抗日战争的胜利打下了坚实的基础。
8月25日，中共中央军事委员会发布命令，宣布中国工农红军改编成国民革命军第八路军。
朱德任总指挥，彭德怀任副总指挥(同年9月，按抗日战线序列，又改称为第18集团军，朱德、彭德怀分任正、副司令)，叶剑英任参谋长，左权任副参谋长，任弼时任政治部主任，邓小平任政治部副主任。
第八路军下辖3个师。第115师:师长林彪，副师长聂荣臻;第120师:师长贺龙，副师长肖克;第129师:师长刘伯承，副师长徐向前。每师下辖2个旅、1个直属团和5个直属营，全军共4.6万人。
同时，为保卫陕甘宁边区的安全，成立了八路军后方总留守处(12月改称八路军留守兵团)，肖劲光任主任，统一指挥各师留守部队。
中共中央为加强对八路军的领导，8月29日，成立了中央军委前方分会，朱德、彭德怀分任正、副书记。
八路军成立后，主力于1937年8月22日至9月30日，先后开赴华北抗日前线。
9月25日，八路军第115师在山西灵丘县城西南平型关附近，歼灭日军精锐部队板垣师团一部1000余人，取得了八路军出师华北的第一个大胜仗。
尔后，八路军以一部兵力分散发动群众，着手创建抗日根据地，主力在日军的侧翼和后方积极作战，配合国民党保卫忻口、太原，先后取得了阳明堡、七亘村、广阳等战斗的胜利。
1937年底，八路军总部根据中央军委的指示，以第115师独立团等部创建以恒山山脉为依托的晋察冀边抗日根据地，师部率第343旅南下，创建以吕梁山脉为依托的晋西南抗日根据地。
以第120师继续创建以管涔山脉为依托的晋西北抗日根据地;以第129师和第115师第344旅创建的太行、太岳两山脉为依托的晋冀豫边抗日根据地。
至1938年4月，上述根据地基本建成，并粉碎了日军对各根据地的围攻。先后成立了晋察冀、晋冀豫和冀南军区。
在创建抗日根据地的同时，1938年2月，八路军为配合国民党作战，在同蒲、平汉、正太等铁路和邯(郸)长(治)公路上破袭日军的交通线。
1938年4月21日，中共中央发出关于进一步开展平原游击战争的指示。随后，八路军以第129师一部深入冀南，协同当地人民武装发展冀南和鲁西北抗日根据地。
以第120师雁北支队与晋察冀军区一部合编为八路军第4纵队，挺进冀东，协同当地中共组织，领导人民举行抗日武装起义，创建冀东抗日根据地。
以第115师和第129师各一部挺进冀鲁边和冀鲁豫边，协同当地人民武装创建抗日根据地。
以冀中人民自卫军与河北游击军合编为八路军第3纵队，同时成立冀中军区，创建冀中抗日根据地。
在开展平原游击战争的同时，以第129师一部挺进绥远，协同当地人民武装，开创大青山抗日游击根据地。
至10月，八路军创建了晋察冀、晋西北、晋冀豫、晋西南、冀鲁豫、山东等抗日根据地，队伍发展到15.6万人。
10月，日军侵占广州、武汉后，停止了对国民党正面战场的战略进攻，将兵力转向华北，对中国共产党领导的抗日武装进行大规模的“扫荡”。
八路军总部令第115师、第120师、第129师的主力分别挺进冀南、冀中、山东，协同当地军民，粉碎日军“扫荡”，巩固和发展抗日根据地。
12月27日，根据中共中央军委决定，山东各地共产党领导的起义武装统一编成八路军山东纵队，与第115师主力一部共同完成巩固和扩大山东抗日根据地的任务。
1939年1月，以第4纵队为基础，组成冀热察挺进军，执行巩固平(北平)西、坚持冀东、开辟平北的任务。
1939年2月和6月，八路军总部两次发出整军训令，对各部队进行了两期整顿。
1940年2月，总部又发出整军训令，各部队又进行了两期整顿。经过整军，提高了八路军的军政素质，加强了部队中党的领导和政治思想工作。
1939年8月，八路军第1纵队成立，统一指挥山东纵队和第115师入鲁部队。
1940年2月，八路军第2纵队成立，统一指挥太行山南部地区的部队。
3月，八路军在打退国民党第一次反共高潮后，山西青年抗敌决死队4个纵队，政治保卫队3个旅、工人武装自卫队、暂编第1师等山西新军，陆续加入八路军的行列。
4月，第2纵队东进与冀鲁豫地区部队会合，成立冀鲁豫军区。
6月，冀鲁豫军区撤销，分别成立太行、太岳军区。
为协同新四军发展华中，八路军第2纵队一部南下豫皖苏边，于7月与新四军第6支队等部会合，先后编为八路军第4、第5纵队。
11月，成立晋西北军区(后改称晋绥军区)，统一指挥第120师和在晋西北的山西新军。
1940年8月下旬，八路军向华北日伪军发动“百团大战”。至12月上旬，共歼日伪军4万余人。
1941年至1942年，日军先后5次发动了“治安强化运动”，连续进行残酷的“扫荡”和蚕食，实行烧光、杀光、抢光的“三光”政策。
国民党顽固派也不断进行反共军事磨擦，八路军处于极其困难的境地，部队减少到30万人，根据地面积缩小1/6，人口减少1/3。
在此期间，八路军加强了党的统一领导，实行精兵简政政策，撤销了纵队指挥机构。
成立了陕甘宁晋绥联防军司令部，将山东纵队改为山东军区;并将大部分主力旅与军分区合并，实行主力军地方化，开展广泛的群众性的游击战争，实行“敌进我退”。
八路军组织大批武装工作队深入日伪占领区开展军事斗争与政治攻势，配合根据地军民反“扫荡”、反“蚕食”和反“治安强化运动”。
经过两年的艰苦战斗，粉碎日伪1000人以上的“扫荡”共144次，并打退了国民党顽固派的军事进攻，战胜了极端的困难，坚持了华北敌后抗战。
1942年中，八路军开展了反对军事领域中的教条主义、经验主义和增强党性的整风运动，进一步提高了部队的军政素质和战斗力。
从1943年起，为克服财政经济困难，八路军普遍开展了大规模的生产运动，为抗战胜利准备了物质条件。
1944年，日军发起打通大陆交通线作战，向国民党军大举进攻，八路军实行局部反攻，向日伪军占领的城镇和交通线连续发动了春夏秋季攻势作战，并以主力一部向河南和湘粤边挺进，收复了部分失地。
部队在作战中发展到50余万人。1944年冬，八路军开展了以技术为主、战术为辅的大练兵运动，大大提高了部队的战斗力。
1945年，八路军发起春、夏攻势作战，将日伪军压缩到大中城市和交通要道上。八路军在1944年至1945年夏的局部反攻作战中，共歼日伪军25万余人，收复城镇70座。
1945年8月，八路军对日伪军展开了全面大反攻。在大反攻中，八路军共歼日伪军21万余人，收复城镇200余座。
通过八年的抗日战争，八路军共歼灭日伪军125万余人，解放了大片国土，为抗日民族解放战争和世界反法西斯战争作出了巨大贡献。
在抗战中，八路军发展壮大到100余万人，成为全国解放战争时期中国人民解放军的主要组成部分。