1937年7月的芦沟桥事变引起抗日战争全面爆发。从此，东北抗日战争变成了全国抗日战争的一部分，东北抗日联军由单独作战变为牵制日军，配合关内抗战。同时，因中共驻共产国际代表团回国，东北各地党组织与上级党组织从此失去联系。因此，东北抗联执行上述新的战略任务，是在极端困难和复杂的条件下实现的。

    1937年7月25日，东北抗联第一路军总司令部发表《为响应中日大战告东北同胞书》。部队在辽宁各地积极主动出击，第一军一部靠近沈阳、抚顺地区袭扰敌人。

    魏拯民指挥第二军一部，为打通与第一军的联系，策应全国抗战，曾接连攻下庙岭与袭击辉南县城，歼敌一部，扩大了政治影响。

    此时，东北抗联各军大部分聚集在松花江下游一带，全国抗战爆发消息传来，群情振奋。汤原县格节河区军民于9月18日举行抗日反满大暴动，声势浩大。伪军警动摇情绪普遍滋长。7月至9月，二道河子森林警察大队、驻依兰伪军三十八团一部、伪军二十九团等共一千余人先后起义，分别加入抗联第五、六八等军。

    在这一高涨的抗日形势下，9月29日，中共吉东省委举行会议，适时地指出：目前东北抗日游击战争的任务，除反对日本帝国主义奴役东北外，还要牵制日本侵略军，支援全国抗战。会议决定东北抗联第四、五、七、八、十各军合组第二路军，由周保中任总指挥。与此同时，独立师在同年10月正式改编为抗联第十一军。

    东北抗日联军在抗日新高潮中继续壮大，兵力迅速达到三万余人。日本帝国主义此时虽然大举向关内进攻，却苦于无法抽走兵力，反而续向东北增兵。为了确保东北这一侵华后方基地，日本侵略者不惜动用大批兵力对东北抗联进行“讨伐”。抗联部队集中的伪三江省地区被日军列为重点“讨伐”区。日、伪军以五六万兵力，从1937年冬开始对这一地区实行大规模围攻，妄图“聚而歼之”。此后，东北抗联的斗争转入了极为艰苦的阶段。

    中共北满和吉东省委早已共同议定，抗联各军除留部分部队坚持下江地区斗争外，主力部队分别脱离险区，到外线作战，以粉碎敌人的聚歼计划。抗联第二路军总指挥部决定：以所属第四、五军为主，向五常、舒兰旧游击区西征，以便牵制敌军的“讨伐”，并打通与南满和热河的联络。西征部队于1938年7月翻越老爷岭，突入五常境内。但敌人调集三千日伪军进行追堵，使前来接应西征部队的抗联第十军无法靠扰。部队在敌人重重围攻之下，第四军坚持战斗至11月末，军长李延平等牺牲，仅第五军余部百余人突围，返回刁翎地区。“八女投江”的英雄事迹，就是西征余部返回乌斯浑河渡口与敌军激战之后发生的。