1937年，淞沪会战的战火点燃，国民革命军第74军接到上海战区的紧急命令，迅速奔赴淞沪战场。抵达上海后，74军即刻与第18军第11师完成换防，随后便发起夜袭日寇阵地的行动，初战告捷，接着驻防罗甸战场抵御日寇。

在罗甸战场上，74军展现出顽强的战斗意志，一次次击退日寇的进攻。整个淞沪会战期间，74军战果辉煌，歼灭日寇达4000余人，然而自身也付出了近5000人的伤亡代价。1937年11月13日，日寇完成对上海地区阵地的合围，中国守军无奈退出淞沪战场，上海沦陷，南京危在旦夕。

从淞沪战场撤下的74军，未来得及补充兵员和装备，就马不停蹄地奔赴南京保卫战。在胡塾镇、汤山镇、舒化镇等地，74军与日寇激烈交火。即便南京的指挥系统陷入混乱，74军依然多次成功打退日寇的进攻，特别是在牛首山防线，74军一战成名。但南京还是在不到两周的时间内沦陷，74军只能奉命撤退。

南京保卫战之后，74军得到补充，又先后投身于徐州会战与兰丰会战，与友军配合，重创日寇甲种师团第14师团。1938年7月，万家岭战役爆发，日寇第106师团深入万家岭一带。第9战区果断集结重兵对其围歼，日寇第106师团形势危急之下放弃原定计划全力突围，突破口选在74军58师防区。

日寇动用全部重武器向58师阵地狂轰滥炸，并多次发动集团冲锋，企图以心理震慑击垮守军意志，但始终未能突破防线，不过58师也遭受重创，全师仅剩500余人。10月7日，围歼日寇的总攻开始，74军51师305团趁着黑夜攀登上鸟兽绝迹的鹰爵岭，奇袭日寇背后，成功占领张谷山，彻底关闭了日寇突围的大门。

次日凌晨，日寇第106师团主力被中国守军歼灭。由于74军的战功卓著，军委会将战斗力极强的第57师从第2军划拨到74军建制，74军补充新兵和弹药后正式扩编为三个师，即中央军51师、中央军57师、中央军58师，也被日寇称为“三五部队”。

1941年3月，上高会战拉开帷幕。日寇采用分进合击战术，兵分三路企图合围中国军队主力于高安、上高地区。面对日寇的围攻，19集团军长官部决定采取诱敌深入的作战方针，在分宜、上高、宜丰地区反击歼灭敌军。

随着中国参战部队不断合围，冒进的日寇34师团陷入绝境，日寇为突出重围，向余皖港做最后的挣扎，纠集34师团主力猛攻74军正面阵地。74军与日寇激战三天两夜，先后七次短兵相接，阵地坚如磐石，为友军实施两翼对敌包围争取了宝贵时间。

在19集团军对日寇34师团的总攻作战中，74军再次奋勇当先，追击残敌，一举收复关桥，上高会战大获全胜。74军也因屡立战功，被军委会授予最高荣誉飞虎旗，跻身中央军主力序列。

1941年9月21日，74军奉命从赣北远调湖南作战，部队分三批开赴第九战区。但这一调令当天就被日寇情报部门截获。26日，74军57师奉命急速向春华山开进，当57师188团刚刚占领春华山高地还未及展开阵势时，日寇第3师团恰好经过，双方先遣队交火。随后，日寇第3师团花鼓旅团进入战场，74军57师、58师主力也陆续到达。日寇第3师团国警大队、中川大队也相继赶来，双方在春华山展开激烈争夺。日寇紧急调兵，妄图歼灭74军主力。

58师自27日拂晓起，受到日寇甲种师团第6师团和第3师团一部的猛攻，部队被分割包围，陷入苦战，伤亡惨重。危急时刻，74军51师加入战斗，接替58师残部防守。战斗异常惨烈，74军三个师全部与日寇交锋。日寇发动大规模夜袭，74军虽被日寇两支甲种师团包围，但仍成功突围转移到浏阳以北，全军伤亡达50%，日寇甲种师团第3师团也被74军重创，日寇全歼74军的计划化为泡影。

1943年11月的常德会战，74军57师8000名将士坚守常德城16天，顽强抵抗日寇陆空坦克的协同攻击。4万日寇在常德城下用尽手段，炮火、飞机、坦克齐上阵，甚至违背日内瓦公约释放毒气，炮火几乎将常德城夷为平地。74军虽伤亡巨大，但士气高昂，死战不退，最终仅180人突围，其余官兵全部壮烈殉国。

1945年5月的湘西会战，74军与日寇3个师团在雪峰山下血战，毙敌数千，缴获大批枪炮弹药。湘西大捷中重创日寇先头部队，使日寇不敢轻易与中央军主力决战，74军军威大振。1945年8月15日，日寇投降，74军的抗战征程至此画上圆满句号。这支部队在抗战中书写了可歌可泣的英雄篇章。