11月5日，日军从设防空虚的曹泾镇、金丝娘桥一带登陆，攻陷松江，上海防线动摇，守军不得不全线撤退。13日，罗部向吴县、福山一线转移。15日，与日军激战于常熟、福山、兴隆桥，击沉日舰四艘。19日，向锡(无锡)、澄(江阴)线撤退。此时正值冬寒，阴雨连绵，道路泥泞，士气低落。第十九集团军退到江苏、浙江、安徽交界处，开始了游击战时期。

11月19日，罗卓英被任命为南京卫戍副司令长官，协助唐生智守卫南京。月底，南京即告失守，罗重回苏、皖、浙边区，接替薛岳为第十九集团军总司令，归第三战区司令长官顾祝同指挥。

1938年6月至8月，罗部在彭湖战场上与日军激斗，于流澌桥一带歼灭了大批敌军，并多次挫败日军在湖口一带的登陆企图。9月12日，罗卓英代替陈诚，任武汉卫戍总司令之职。10月25日，武汉沦陷后，罗的第十九集团军归第九战区司令长官陈诚(薛岳代)指挥，参加南昌会战，罗卓英任战区前敌总司令，负责直接指挥。 1939年3月，日军冈村宁次率四个师团的兵力进攻南昌，3月24日陷吴城镇，并强渡修水，与罗部激战于万家埠、安义一带。27日，奉新、南昌相继沦陷。罗卓英下令各部避开敌锋，逐渐建立起修水以南，赣江以北的抗日根据地，与日军第一○一、一○六师团对峙。4月下旬，罗负责全面部署并指挥本集团、上官云相集团及高荫槐集团的一部，对南昌之日军反攻，试图夺回该市。21日晚，罗统率三军，以分兵合击之势对南昌进击，由于未能切断南浔铁路，使日军得以增援，加之在反攻南昌的关键时刻，遭日军反击的第七十九师师长段朗如违令畏缩，至误良机，使第一次反攻只得暂停。5月1日再次反攻时，日军借助其空炮火力支援，顽强扼守南昌外围阵地，并进行反击，罗军伤亡十分严重，无力攻坚。5月9日，全线停止反攻。反攻南昌城后，罗卓英集团放弃了对城市的争夺战，改为消耗敌人有生力量为主的游击战。此后罗指挥第十九集团参加了1939年9月第一次长沙会战、1939年冬季扫荡战、1940年夏季配合第五战区的扫荡战，歼灭了大批敌军有生力量。

1940年2月，罗升第九战区副司令长官，仍兼十九集团军总司令。汪精卫投敌叛国后，他与薛岳、王陵基、杨森等联名通电讨汪。

日军进攻长沙受挫之后，深感必须首先消灭或赶走赣江、抚河流域一带的国民党野战军，扫清障碍，才能直捣长沙右侧，打通粤汉铁路，便于1941年3月发动了鄱阳湖扫荡战。由日寇三十三、三十四师团、池田混成旅团，及远藤少将指挥的第三飞行团组成的扫荡部队，共出动了四万余人，飞机百余架，坦克四十余辆，分三路合击第十九集团军的指挥中心上高。罗卓英指挥刘多荃的第四十九军、李觉的第七十九军、王耀武的第七十四军和赶来增援的七十二军李良基师，共六万余人，采取两翼牵制敌军，使其不能形成合围之势，并大胆集中重兵，转移外线，诱敌从中路深入，在上高一带歼灭敌人的战略。是役，敌三十四师团几乎被全歼，该师团步兵指挥官宕永少将因重伤至毙。据当时战报说，日军毙伤24000余人，被俘72人。罗卓英因此役而获青天白日勋章。

12月中旬，罗卓英将该集团军司令部由上高迁到浏阳，指挥肖之楚第二十六军、夏楚中第七十九军及郭礼伯第一九四师，参加第三次长沙会战。罗将此两军一师布置于浏阳、醴陵、株洲一带，与王陵基集团相配合，对长沙近郊成百里侧击之势。1942年1月1日，来势汹汹的日军渡过浏阳河，罗、王部静伏不动，待敌进入长沙近郊，即全线出击。罗令二十六军出永安市，杨枫坝向槊梨市，七十九军及一九四师出马经营黄花市亦攻槊梨市，急速进军，与杨森、王陵基集团密切配合，形成对敌包围圈。经过四天血战，挫败日军的攻势。随后，罗卓英任南方追击军总司令，率三军穷追猛赶，追至桃林忠场一带，与日军对峙。与此同时，赣北之敌亦全线出动，进犯高安、修水地区，配合长沙作战，罗卓英在浏阳遥控指挥，粉碎了敌军的牵制计划。1942年4月2日，国民党最高军事委员会任罗卓英为远征军第一路司令长官，归史迪威和英军太平洋战区司令指挥。4月5日，罗与蒋介石乘飞机到达腊戌与史迪威部署平满纳会战，打算将日军引到该线的有利地带歼灭。计划定下后，正准备施行，但英军决定撤往印度，已全部集中西线，原有防地均放弃。罗部接替防务，进行了皮尤河前哨战、同古战斗和斯瓦逐次抵抗战斗，掩护了英军的撤退。4月18日，因东西两路告急，棠吉、瓦城动摇，史、罗只得放弃平满纳会战，退守瓦城，重新计划瓦城会战，准备在瓦城附近与日军一决雌雄。但他们未重视把守通往腊戌的要道东枝等地，而是以守株待兔的方式等待日军来攻瓦城。