關麟徵被槍**炸傷五處，成爲血人，身旁官兵十餘人全部戰死，他仍毫不動搖，從容指揮部隊英勇殺敵，終於擊退了敵人佔領了高地，強佔潮河支流北岸（乾溝）高地。
在師長的帶動下，25師在古北口和日軍西義一的第八師團血戰三天，傷亡4000餘人。關麟徵因此獲得青天白日勳章。《大公報》主筆張季鸞親自撰寫社論“愛國男兒，血灑疆場”，以賀其功。
1933年5月，二十五師奉命開到北平北郊休整，關麟徵在離開密雲時，見當地羣衆怕部隊撤走後日軍再來騷擾，十分惶恐，不禁感嘆流淚說：“**不顧人民安危，下令撤軍，實在對不起老百姓！”
部隊到達北平後，因爲關麟徵部隊在古北口英勇抗日，北平一些大、中學校學生慕名而來，請他演講，介紹抗日殺敵事蹟。
關麟徵看到平津一帶羣衆抗日情緒高昂，一些大、中學生紛紛請纓殺敵，因而又是暑假，在北平郊區二十五師兵營，開辦5000人的大、中學生軍事訓練班，派參謀作軍事知識講座，派營連長對學生進行軍事操練，爲即將到來的全面抗日戰爭進行了準備。
1935年7月，何應欽被迫與日方簽訂《何梅協定》，其中條文規定：國民黨中央部隊和憲兵要撤出北平和河北省。關麟徵得知這個消息後，親往北平拜謁北平軍分會代理委員長何應欽，懇切陳詞：
“如果部隊不戰而退出北平和河北省，黨國將喪失民心!”他還積極建議何應欽加強軍備與日軍作戰。與此同時，他還向南京蔣介石發出電報，並且命令二十五師全體官兵立即在北平城郊構築工事，準備與日軍作戰。可惜關麟徵的這些積極建議都沒有被當時國民黨掌權者採納。
1937年，關麟徵升任五十二軍軍長，轄第二師（師長鄭洞國），第二十五師（師長張耀明），投入抗日戰爭。這年秋冬，他率部隊在平漢鐵路從事抗日鬥爭。9月，他參加了保定戰役。除指揮本部兩個師外，還指揮趙壽山的17師和曾萬鍾第三軍2個師，因防禦兵力太弱，被日第一軍香月清司部迅速突破，這是他打的最窩心的一仗。
10月，日軍第十四師團及第六、十六師團各一部在冀南由肥鄉、成安、臨漳等縣進犯漳河，他率五十二軍在漳河南岸與日軍土肥原賢二的十四師團進行了一場激烈的攻防戰。
雙方發生白刃肉搏戰，幾次退而復進，失而復得，雙方傷亡慘重。由於關軍奮勇殺敵，終於使日軍向漳河北岸邯鄲、武安一帶敗退。關麟徵從偵察員報告中得知日軍在邯鄲城外建有飛機場和汽油庫，便立即從二十五師中抽調營長樑智偉，讓他率一營部隊夜襲機場，燒燬日本飛機10餘架，繳獲大批槍械彈藥，受到第一戰區司令長官程潛電令嘉獎。
漳河戰役後的這年冬天，五十二軍開赴河南漯河一帶進行休整補充。在休整中。關麟徵總結了自古北口抗戰以來的經驗教訓，加強了部隊的戰術教育和射擊訓練，並且對全軍將士進行了抗擊日本侵略，維護中華民族獨立的愛國主義教育。
全軍校尉也進行了指揮作戰的戰略戰術學習。關麟徵自己也利用訓練閒暇和夜晚，學習陸軍大學課本《戰鬥綱要》、《戰術作業》和《孫子兵法》等。
關麟徵及其五十二軍參加平漢鐵路戰鬥後又轉戰河南、山東。1938年春關率部參加臺兒莊會戰。3月24日，關麟徵指揮部隊向盤踞在津浦鐵路臺棗支線的日軍第10師團瀨谷旅團發起進攻。
關麟徵發現日軍白天戰鬥活躍，晚上龜縮不動，就採用夜戰火攻戰術，命令部隊晝伏夜出，消滅敵人。3月31下午，由臨沂南下的日軍阪垣徵四郎的第五師團沂州支隊四千人，突然襲擊五十二軍指揮部。
當時，關麟徵身邊只有一個警衛營的兵力約三百人。他沉着冷靜，命令警衛連在離指揮部千米以外的地方展開佯攻，以迷惑敵人。及至黃昏，援軍趕到，他立即指揮部隊對日軍突然實行反包圍。敵軍倉卒應戰，傷亡衆多，其騎兵部隊全部被殲。
4月初，關部加速對臺兒莊日軍的攻擊，白天或槍炮轟擊，或白刃肉搏，晚上攀屋放火，乘亂追殺，使敵人日夜不寧，從臺兒莊北面完成對日軍的包圍。4月下旬，關部奉令開至嶧縣以東、邳縣以北防守，將日軍國崎支隊包圍在碼頭鎮西的北澇溝，給敵以重創，僅日軍四一、四二聯隊傷亡就達一千四百多人。
臺兒莊大捷後，關麟徵升任第32軍團長。蔣介石聲稱：“中國軍隊如都象五十二軍那樣戰鬥力強，打敗日本軍隊是不成問題的。”時人則稱臺兒莊戰役中負責防守的孫連仲和負責攻擊的關麟徵爲“孫鋼頭”和“關鐵拳”。
徐州會戰結束後，關麟徵三十二軍團經徐州以北向歸德(商丘)撤退。關軍行至豫皖兩省交界處碭山與楊集之間，欲通過一座橋時遇到了困難。因爲橋西已被日軍佔領，敵人用八挺重機槍封鎖橋上通道。
五十二軍幾次組織兵力衝鋒都未能突破敵人封鎖線。關麟徵勃然大怒，遂將從蒙古定遠營中得來的良馬16匹集中起來，並挑選勇敢機智的士兵駕馭，他一馬當先，率領戰騎突然向西面橋頭飛馳而去，橋頭敵人的機槍尚未開火，16匹戰騎已經衝到，機槍手倉皇失措，棄槍而逃，五十二軍後續部隊全部衝過橋去，到達歸德。關麟徵勇猛戰鬥的佳話傳遍國民黨軍界，從此他獲得了“關猛”的雅號。
1938年夏秋之交，32軍團參加武漢保衛戰。當時，日軍岡村寧次的第十一軍所屬第九師團進攻贛北和鄂東南地區。8月，關麟徵率部在瑞昌、陽新一帶阻擊日軍。他命令部隊依山地形勢，在每個山頭修築工事，把幾個山頭組成一個棋盤陣地，一個山頭受敵攻擊，其他山頭可以立即配合出擊，殲滅敵人。
因而日軍進攻十幾天，寸土未得，遺屍累累，士氣低落。東京廣播稱：“我皇軍在瑞昌附近，遭遇最強勁之敵”。武漢撤退時，他又指揮部隊殿後，廣佈散兵線，施行運動防禦。安全掩護大部隊撤出。
1939年秋，關麟徵升任15集團軍副總司令，代行總司令職權，指揮3個軍坐鎮湘北，參加第一次長沙會戰，憑藉伯陵防線迎擊進犯湘北的日軍第6師團，第13師團，第33師團一部。
從營田到新牆河的前線不到50公里，開着直升機是轉眼就到。就在新牆河北面的新牆鎮，15集團軍的前線指揮部就建在那裡。這個時候，已經是下午5點多鐘。
儘管是白天，關麟徵還是下令用石灰畫了一個大大的圓圈，以指示直升機的降落。
儘管關麟徵一輩子是征戰無數，見過的新式武器也算是不少了，但見到這樣的直升機運兵方式，還是把他驚呆了。他本來還想往前湊一湊，結果巨大的直升機吹下的風力，一下子就把他的軍帽吹跑了。
衛士趕緊給他拾起了帽子，幫着他戴上。
在大圓圈裡，密密麻麻的12架直升機一架一架地落下了，直升機巨大的螺旋槳停止了轉動。
韓行在警衛連的前呼後擁下，下了飛機。他早就從照片上認識了關麟徵，看到關麟徵也正向自己走來，趕緊幾步迎上去，到了跟前兩步時站住，韓行給他打了一個敬禮：“報告關司令，南征軍韓行前來報到。”
關麟徵也趕緊給韓行打了一個軍禮，笑着說：“盼星星，盼月亮，總算把你們給盼來了！”
然後兩隻大手緊緊地握在了一起。
韓行掃了關麟徵一眼，看到他也就是三十四五歲的年齡，大高個，四方臉，濃眉鳳眼，大鼻子大嘴，一臉的軍人粗相，滿臉的風霜。
還沒等韓行說話，關麟徵先說開了：”你們真是神兵天降啊，昨天還在東線上富一帶，圍殲106、101師團，今天早上就到了營田，痛擊了11戰隊和第3師團的第5旅團，下午又到了新牆河前線。我還納悶呢，就是你們的腿再快，也不會是飛毛腿吧！見了你們的‘坐騎’，我才恍然大悟，何止是飛毛腿，比飛毛腿可快多了。這叫什麼飛機呀，怎麼還不用飛機場呀？”
韓行只好說：“報告關司令，這叫直升機。”
“直升機？”關麟徵點了點頭說，“這名字起得好，意思是不用飛機場，可以直着起飛了。不知我們15集團軍什麼時候才能裝備上這樣的飛機……”
簡單寒暄了兩句後，韓行問：“請問關司令，我們南征軍如何配合你們作戰？”
關麟徵說：“說實話，我們不怕日軍人多，就是怕他們的飛機、大炮和戰車。正好你們來了，就請你們控制住他們的飛機，打毀他們的大炮和戰車。具體步兵衝鋒陷陣，刺刀格鬥，就不用你們了。”