请求参与抗日。
隨后，驻川的第41军、45军、47军组成第22集团军，作为首批出川部队前往抗日前线。
9月6日，122师在德阳县召开抗日誓师大会，表明此次出川抗日的决心与目的。次日，他返回家乡，预留遗嘱並安顿家人后，率领全师官兵徒步前往西安。
因西北部战况紧急，王铭章未等部队完全集结即继续向晋西北推进。行进中，因太原危急，他奉命转赴晋东娘子关西南地区。
10月3日，全军被编入第二战区战斗序列。15日，王铭章在誓师大会上激励官兵要英勇作战，19日抵达太原后，因雁门关失守、娘子关告急，122师於24日率部投入战斗，与日军第14师团在多地激战。儘管川军装备简陋，但仍与敌军进行激烈的战斗，成功掩护友军撤至寿阳，並缓解太原形势。
11月7日，他奉命防守介休、沁源等县，並夺回平遥县城。12月下旬，因津浦线战况紧张，第22集团军被调往徐州增援鲁南战场。
在第二战区作战的时候，川军英勇奋战，打出来中华人的国威和军威，部队伤亡惨重，却没有得到阎老西一兵一卒的补充，调到第五战区以后，李司令急忙为122师等川军各部补充所需的一切物资，这是川军第二次被真挚对待，也让王铭章师长坚守藤县的决心有了更大的动力。
101军的主动支援，就是让川军將士出川以后的再次被真挚的对待，因为这次战斗，他们没有被当炮灰用。
向身后的新一师深深的敬礼后，王铭章大手一挥:“兄弟们，撤。”
一名侦察兵跑进新一师指挥部，“报告师座，川军的兄弟们都已经撤完了！”
闻言，王元奎说:“好。”
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