在331基地的圍剿戰役之後，第一集團軍一直在瀏陽一帶休整，蔣浩然也多次去過第一集團軍的防區，送過人家的戰利品，也送過自己生產的武器，雖然有故意籠絡之心，但和盧漢的私交也還不錯，至少表麵上兩人稱兄道弟還滿對胃口。
說來，盧漢也算是抗日名將， 1937年8月，滇軍主力被編為第60軍，以盧漢為軍長，下轄3個師（182、183、184師），分別以安恩溥、高蔭槐、張衝為師長，約4萬人。10月初，60軍在昆明巫家壩舉行誓師大會，各族各界人民獻旗歡送，異常熱烈。在大會上，群眾高呼“盧軍長，打!三師長，殺、殺、殺!誓滅倭寇，保衛祖國”等口號。部隊隨即出發，經曲靖、平彝、盤縣、安順、貴陽、鎮遠、玉屏、晃縣、沅陵、常德，官兵們長途跋涉4000餘裏，步行40餘日，到達湖南長沙，然後奉命開往前線，保衛南京。
不料，部隊尚在途中，南京即告淪陷，於是他們又返回武漢待命。滇軍軍容整齊，軍紀也較好，在當時國民黨部隊中是比較突出的。杜聿名曾說：“抗日戰爭時我曾遇到雲南部隊，覺得中央軍同這支滇軍比較起來，軍容上似有遜色。”
60軍到武漢時，委員長又命這支軍容整齊、士氣旺盛的軍隊，繞鬧市一周，以示尚有如此訓練有素的軍隊可投入戰鬥，以安定民心。此時，“滇軍素質已成全國之冠”。滇軍在武漢遊行時，德國顧問觀看後，曾驚奇地對委員長說：“盧漢率領的滇軍是你們中國的驕傲，最有力的部隊。”
日本侵略軍阪垣第5師團和磯穀第10師團，於1938年4月初向魯南發動進攻，直接威脅徐州後方，形勢危急。這是台兒莊戰役的第二階段。60軍奉命的魯南集中，歸第五戰區司令長官李上將指揮，準備投入戰鬥。李上將又命60軍歸第26集團軍總司令孫連仲指揮。其時，李上將、孫連仲各部都已疲憊不堪，紛紛後撤，僅有湯恩伯一部留在邵縣附近。當60軍先頭部隊到達歸德車站時，李上將即命60軍接守台兒莊。
4月22日拂曉，當60軍渡過運河，正向指定地點集結時，日軍利用這個機會，乘虛以步兵兩個聯隊四五千人，炮30餘門，坦克20餘輛，迅速從缺口處突入，向60軍前鋒部隊發起進攻。60軍先頭部隊183師尹國華營倉促應戰，與敵人在耿莊、陳家坊一帶激戰三晝夜，為後繼部隊爭取了時間，得以展開作戰，打退敵人多次進攻。而尹營500餘人，除一名士兵生還外，其餘營長以下全部壯烈犧牲。
由於60軍陣地大部分被敵炮及坦克摧毀，官兵傷亡很大。盧漢為了確保台兒莊，重新調整部署，將主力移往禹王山地域。禹王山是台兒莊地區的製高點，是座肘形的山頭，是這一地區唯一可以憑據固守的戰略要地，大運河距禹王山隻有400米左右。因此，全軍以確保禹王山為重點，以阻止敵軍渡過運河為目的，配合友軍進行戰鬥。60軍各部在以禹王山為中心的戰鬥中，堅持了20多天的陣地戰，粉碎了敵人渡過運河威脅徐州的企圖，使磯穀師團遭受重大損失。滇軍亦傷亡過半。60軍全軍38242人，犧牲13869人，受傷4545人，失蹤430人。各級軍官犧牲177人，受傷380人，其中旅長亡1傷1，團長亡5傷4，營連排長傷亡過半。禹王山戰鬥，是抗戰時期滇軍英勇抗戰的一座豐碑。委員長、孫連仲曾多次致電盧漢，對滇軍英勇作戰表示嘉獎，此役也讓盧漢一戰成名。