抗战悍将
不久，补充一旅扩编为51师，王耀武出任师长，隶属74军，军长俞济时。1937年“七七”事变后，51师从汉中调往上海，参加著名的“八一三”淞沪会战，奉命坚守吴淞口附近以罗店为中心的阵地，阻止日军海上登陆。日军凭借海陆空协同作战优势，向罗店发起多次猛攻，均被51师官兵击退。战斗中，王耀武巧用夜袭战术，先后击毙日军联队长竹田和炮兵联队长莫森，受到总部通报表彰。
1937年12月初，王耀武率51师参加南京保卫战，负责淳化镇、牛首山一带防御。此役从12月7日开始到13日结束，中国军队顽强地抵抗6天，终因武器悬殊而败退。由于唐生智指挥失误，中国军队撤退时发生混乱。王耀武率部殿后，维持秩序，撤到长江岸边时已无渡船，危急关头，74军军长俞济时派副官带一只小火轮来接，才得以脱险。51师官兵抵达浦口时仅剩4000余人，损失过半，后调至湖北沙市休整，补充兵员。自此，王耀武和俞济时结为生死之交。
1938年7月，万家岭战役拉开序幕，国民党74军对阵日军106师团。两军惨烈撕杀至精疲力尽时，王耀武指挥51师大举反攻，第一天就让日军伤亡付出了沉重代价，残部退据地势险要的张古山，负隅顽抗。51师久攻不下，无计可施，俞济时告诉王耀武：“张古山我不管了，反正两天后，我要上张古山向薛岳报告战况！”这时，王耀武属下旅长张灵甫提议攀越绝壁，突袭日军，得到王的批准后率部夺取张古山主阵地，毖伤日军3000多人，张灵甫也腿部受伤致残，部卒伤亡惨重。战后，王耀武荣升74军副军长兼51师师长。1939年6月，蒋介石亲自召见这位黄埔三期的名将，提升他为74军军长。
1939年9月，王耀武率74军参加第一次长沙会战，奉命阻击向长沙进犯的日军106师团，激战于赣北重镇高安。王耀武运用反包围战术，首先切断敌军退路，以51师为主攻部队，经过3天鏖战，于9月22日收复高安城，为夺取整个会战的胜利创造了条件。
1941年春，王耀武统军参加江西上高会战。3月15日，日军合击上高县城。王耀武令57、58师进入第一线，利用夜间主动出击，苦战3日，夺取鸡公岭，毙敌1000余人，迫敌败退。3月24日，日军师团长大贺亲自督战，纠集3000人，出动百余架飞机，投弹1700余枚，反复轰炸74军主要阵地白茅山，工事被毁，血肉横飞，情况万分危急。王耀武指挥预备队先后发起7次冲锋，与敌肉搏拼杀，毙敌2000余人，为实施友军对敌包围争取了宝贵时间。3月25日，74军在王耀武指挥下全线出击，26日将敌军压缩在直径不足5公里的狭小地带。27日日军在飞机的掩护下突围，74军将士咬住不放，紧追不舍。战至31日，中国军队克复陷落敌手半月之久的高安镇。上高会战至4月9日结束，历时25天，毙伤日军少将指挥官岩永、大佐联队长滨田以下数千人，缴获军马2800余匹，山炮、追击炮10门及步枪干余支，击落飞机一架，俘虏日军百余人。战后，74军被授军中最高奖品——飞虎旗，王耀武被授军队最高勋章。
1942年4月，王耀武率部参加浙赣会战，在衢州、江山一带与日军展开激战，延缓了日军西犯的企图。1943年4月参加鄂西会战，74军经石门对湘北松滋县敌人侧背发起猛烈攻击，并截断敌人的交通线。会战结束后，王耀武升任第二十九集团军副总司令兼74军军长。同年11月，日军集结7个师团约10万人进攻湖南常德。王耀武率74军参加常德会战，在常德东北地区与敌血战，日军猛攻16天，全城夷为平地。坚守常德城的74军57师8000人只有100人生还，余皆战死。王耀武率51师反击，在友军的配合下，经过6天恶战，收复常德城。这一战深得蒋介石的赞赏，称颂王耀武善于带兵，有指挥才能。战后蒋介石在南岳召见他，备加奖励。
1944年2月，蒋介石提升王耀武为24集团军总司令，授中将衔。1945年抗日战争转入反攻阶段。同年4月，转任国民党陆军第四方面军司令官的王耀武指挥了湘西雪峰山战役。日军坂西一良中将指挥6个师团约10余万人，沿湘黔公路向芷江进击，企图攻占中国军队最大空军基地，打通湘桂通道，西犯入川。王耀武统帅18军、73军、74军、100军及湖南吴奇伟保安部队约30万兵力迎敌，经过周密部署，决定将主战场摆在雪峰山东南麓，选择有利地形，构筑复杂工事，争取战役初期遏止敌人进攻势头。日军采取以联队为作战单位的运动战术，轮番强攻，冒死西犯。王耀武部则以逸待劳，给敌人以迎头痛击，初战即获胜利，毖伤日军5000余人。战役历时近两个月，日军多次进攻均被击退。
日寇强弩之末时，中国军队从防御转入进攻，杀得日军狼奔豕突，溃不成军。此战共计毙伤敌军28174人，俘敌军官17人，士兵230人，缴获战马347匹、火炮24门、机枪100挺、步枪1300余支，其他战利品20余吨。湘西会战雪峰山战役使王耀武名声鹊起，不久被选为国民党中央执行委员。1945年8月15日日本宣布战败投降，9月初，王耀武作为长衡地区受降长官，接过了日本第二十军指挥官坂西一良中将呈上的指挥刀。
