罗卓英经常挂在嘴边的话是“:打仗不怕死，做事不贪财。”“军人事业在战场，军人功罪亦在战场。”他的这一套方法，确实收到一定成效，尤其在抗战中颇显威力。
1937年全面抗战爆发后，罗卓英率部积极参加了抗击日军的战斗，在国民党正面战场上担负了重要角色。
1937年8月11日，罗卓英率部驰援上海，参加淞沪抗战，被派为左翼军，担任宝山、罗店、浏河一带的防守。8月23日，日军登陆后，即分路向上海市区开进，罗卓英部防区成为日军攻击的重点地区，日军企图在此切断京沪线，包围、聚歼驻沪中国军队。面对日军陆、海、空重兵的猛烈攻击，第十八军官兵以顽强的斗志、无畏的牺牲精神同日军展开了殊死搏斗。
罗店争夺战最为激烈，在一个多月的时间里，罗卓英部与日军反复争夺，阵地几易其手。常常是：白天，日军在飞机、大炮、坦克的配合下占领阵地，夜晚，罗部又利用夜战优势将其夺回。如此反复，战斗异常惨烈，罗部给日军以极大杀伤，自己也伤亡惨重。在这次战役中，罗卓英也因作战英勇，指挥有方而一升再升，先是升任第十六军团长，而后接替陈诚任第十五集团军总司令。
由于日军不断增兵，连续猛攻，再加上国民党军队在统一指挥、协调上多有疏漏，因而虽然有广大官兵的英勇作战，但终于抵抗不住，淞沪战线中国守军不得不全线撤退。1937年11月中旬，日军乘中国军队溃败之机，分三路向南京进逼。
湘军宿将唐生智力主坚守南京，并自告奋勇，愿意承担守卫重任，誓与南京城共存亡。蒋介石感其所言，决定固守南京，任命唐生智为南京卫戍司令长官。同时，又选中罗卓英出任副司令。但结果确如很多人所预料，南京保卫战只持续了不足一星期，即告失败。罗卓英和长官部少数人匆匆渡江北去，其余守军则各自突围，但仍有数万官兵突围不成，在随之而来的南京大屠杀中惨遭厄运。
罗卓英突围之后不久，即接任第十九集团军总司令（原总司令陈诚,代总司令薛岳),归第三战区司令长官顾祝同指挥。1938年9月12日，又代替陈诚，出任武汉卫戍总司令，参与组织、指挥了武汉保卫战。武汉会战从1938年6月12日安庆失败算起，至1938年10月24日国民党守军全线撤退，历经4个半月之久。它以广阔的长江中下游地区和淮河流域为战场，日军共投入48万人的兵力，中方投入120余个师，这是中国近代史上第一次规模超百万的大会战。他给日军造成死伤近20万的巨大损失，从而直到1944年豫湘桂作战止，日军的战线始终无法超出湘、赣、豫等地区。
罗卓英身为这次武汉会战重要的指挥官，应该说是功不可没的。
武汉沦陷后，罗卓英的第十九集团军又重新归到老上司陈诚的麾下，加入第九战区序列（司令长官陈诚，代司令长官薛岳)。不久，即参加南昌会战，罗任前敌总司令，率所部5个军布置于修水河南岸担任主要防御任务。1939年3月，日军4个师团在冈村宁茨率领下进攻南昌，罗率部顽强抵抗后放弃南昌，在修水以南、赣江以北建立起抗日根据地，并伺机反攻南昌。4月下旬，罗率领本集团军和上官云相集团军、高荫槐集团军的一部，分兵三路，进击南昌。日军在空中炮火支援下，顽强扼守南昌外围阵地。攻城部队虽然十分英勇，伤亡十分惨重，但仍未能攻下。5月9日，全线停止反攻。
罗卓英放弃了对南城市的争夺战，将消耗敌人有生力量作为基本目标，避免了大量不必要的伤亡。
之后，罗卓英率部参加了三次长沙会战，战功卓著，并于1940年2月升任第九战区副司令长官，协助薛岳共同指挥长沙会战。1941年，罗卓英因指挥上高会战取得大捷，获授“青天白日勋章。
1942年4月2日，罗卓英又接到新的命令，担任中国远征军第一路司令长官。入缅后，进行了皮尤河前哨战、同古保卫战和斯瓦逐次抵抗战斗。之后，就处于日军的迂回、攻击之中，显得十分被动。5月1日，罗卓英在归路被切断的情况下，下令全线撤退。罗卓英率长官部及新三十八师经巴曼克、曼砍、荷马林、泰南进入印度。副司令长官杜聿明率第二十二师翻越野人山，历经3个月，到达印度。其余部队穿越原始森林，回陈诚的“影子”罗卓英到滇西。在这次大撤退中,中国远征军损失数万人,损失辎重无数，写下抗日战争史上悲壮的一页。
1942年冬，罗卓英结束了8个月
的远征生涯，返回重庆。
抗战胜利后，罗卓英于1945年8月被任命为广东省政府主席，第二年晋升为陆军上将。罗卓英主粤之初，曾提出一连串的措施、计划，试图促进广东的经济、文化建设，但不足二年，在国民党政权普遍腐败的形势中，广东省的各项建设也就成了一纸空文。
自大陆撤到台湾后，罗卓英先后担任了“总统府”战略顾问，国防研究院副主任等职。1961年，抗战名将罗卓英在台北去世，享65岁。
