1930年3月，閻錫山、馮玉祥聯合討蔣，樊鍾秀為討蔣第八方麵軍總司令，任應岐投樊討蔣，派人到亳縣見孫殿英索要安榮昌、趙青山兩部，孫遣安、趙兩部仍歸任應岐，編成了樊部第三軍。
4月，任應岐就任閆馮聯軍第八方麵軍第三軍軍長，兼第八方麵軍參謀長。
5月11日，就任第八方麵軍總指揮。
1930年5月30日，樊鍾秀、任應岐率部夾攻蔣軍七裏頭陣地。
據上海《民國日報》1930年5月30日載：“徐軍長源泉捷電雲，（銜略）敝部四八師之張振漢旅，於有（25）日接替圍攻臨穎之敵，樊逆、任逆應岐親率大部由固廂寨與五裏河銀場之敵，夾攻我七裏頭陣地。當經我軍官兵奮勇擊潰，樊、任兩逆，退據固廂寨，其五裏河銀場之敵，退據城內。”
1930年6月9日，樊死後一切，交任應岐處理。
據上海《民國日報》1930年6月9日載：“截獲樊逆支（4日）電，特雲：石家莊閻錫山、鄭州馮玉祥鈞鑒，迭承派員慰問，甚感。惟職炸傷甚重，命在旦夕，身後一切，並交任瑞周（樊之參謀長）處理，職死後軍隊如何收編，惟兩公妥為處理之。”
1930年8月，閻馮討蔣節節敗退，任應岐戰敗，退到新鄭縣境。
10月，張之江、馬福祥趕往新鄭，勸說任應岐投蔣。任未同意。部隊被蔣軍包圍繳械，任化裝逃往家鄉。蔣介石派特務抓捕，逃亡北平。與共產黨人劉仁結識。
1930年冬，任應岐遷居於天津法租界容街。
1931年加入新國民黨。負責河南新國民黨的黨務工作。
10月，向家鄉捐助5000大洋，建造防匪的寨子和劉河小學。
1932年6月，被國民政府任命為軍事參議院參議。同年，在天津出資建立“震中中學”。
1933年9月，參與策劃馮玉祥、吉鴻昌、方振武抗日討賊軍在北平近郊的武裝行動。
與劉人瑞向商震說項，解救吉鴻昌、方振武。
1934年2月，前往孫殿英部參與抗日活動。
5月南漢宸、宣俠父、吉鴻昌、任應岐等在天津組織成立“中國人民反法西斯大同盟”，中央委員會由馮玉祥（徐惟烈代表）、李濟琛（任應岐代表）、方振武、南漢宸、宣俠父等為委員，任應岐為常委。活動經費由楊虎誠資助一萬元，吉鴻昌一萬元，任應岐四萬五千元。
11月9日，與吉鴻昌在天津國民飯店參與抗日活動，被軍統特務刺殺負傷。隨即被法國天津租界工部局羈押。不久，宋美齡、孔祥熙親往天津向法國工部局施壓，軍統頭子鄭介民以四萬大洋買通工部局。任應岐、吉鴻昌被引渡給中國政府。
11月22日，任應岐、吉鴻昌因“共黨嫌疑”，在津被捕。隨即被國民黨51軍派人押往北平，交給國民黨北平軍分會。
據天津《中和報》1934年11月23日載：“[本市消息]天津法租界國民飯店槍殺案中吉鴻昌、任應岐自解省會公安局羈押後，曾一度盛傳已傳解他處，但非事實。吉係國府通緝令中人物之一，任係有共黨嫌疑，情節均甚重大。經冀省府電上峰請示結果，令即解平軍分會訊辦，遂於昨（廿二）午由津起解登車，由五十一軍副官劉培基，冀省府衛隊排長高寶貴率衛兵八名押解，沿途無耽擱，當日下午五時許到達車站。……一幹人犯，即分乘兩輛汽車離站，吉等因尚未午餐，商得劉、高等同意，先赴西來順果腹。六時許仍乘原車押至軍分會交軍法處收押，劉、高等及衛兵即於昨（二十二）晚八時十五分搭車返津複命雲。”