1937年8月18日，陈诚奉蒋介石电召抵达南京，策定抗战计划与战斗序列。第二天，与熊天翼赴沪视察，于20日返回南京。蒋当即发布陈诚为第三战区前敌总指挥，兼第十五集团军总司令，并增调部队赴沪参战。
8月22日晚，日军以大将松井石根为司令官，率第三、十一师团等部，在吴淞、川沙强行登陆。陈诚率第十五集团军进行阻击。
他以八十七师之一部及教导总队之一团、上海保安总团一部向张华浜登陆之敌攻击，令在吴福线之第十一师及在杨行、宝山方面的第九十八师转向狮子林、川沙口方面之敌攻击，用汽车输送在昆山、吴县附近集结的第六十七师向罗店挺进，并急调正向常熟、福山前进之第十四师，向太仓、罗店方面前进，以求会歼登陆之敌。
但各部赶到战场时，日军主力已登陆成功。看到敌军增援不绝，未能将敌压迫在江中而歼灭，已失去战役初期的主动权，便建议转移阵地，逐次抵抗。9月17日，中国军队即退守北站、江湾、庙行、罗店、浏河口一线，转入防守。
1937年9月21日，中央军委会调整第三战区作战部队。陈诚率第十五、第十九两集团军组成左翼作战军。第二天，日军为确保其侧背安全，在战车、火炮掩护下，向浏罗公路猛扑。中国守军奋力抵抗，死伤惨重。
1937年10月11日，日军向蕴藻滨中央作战军发起攻击，以控制大场、南翔，切断闸北、江湾、庙行中央作战军归路。这时，中国军队的第五军，及第一七一师、一七三师、一七四师和一七六师，正陆续向上海输送。
于是，陈诚对这次作战提出了三个意见：第一是以第五路军由蕴藻滨北岸，同时以两个师由蕴藻滨南岸，各以一部由南岸及罗嘉公路以北取攻势，对敌实行歼灭战。
第二是以第五路军据守蕴藻滨南岸，以第十六军和第六十六军之一部，再另抽调几个师，由蕴藻滨北岸突击，将渡过蕴藻滨南岸之敌包围歼灭。
第三是暂取守势，待第五路军集中后，再相机出击。经统帅部决定采用第三条。但因情况所迫，乃决定乘敌攻击疲惫之机，突予猛击，以求击破渡过蕴藻滨南岸之敌。
1937年10月25日晚，开始总攻。经过三日激战后失败，撤至苏州河南岸到小南翔一线。
1938年1月，南京**迁至武汉，湖北成为四川大后方的门户，陈诚任湖北省主席、武汉卫戍司令和第六战区司令长官，负责武汉防务。在国共第二次合作的抗日统一战线中，陈诚兼任武汉中央**革命军事委员会政治部部长，当时周恩来为副部长。
同时，陈诚还奉命兼任军事委员会总政治部部长、湖北省主席、航空委员会委员、中央训练委员会主任委员、三民主义青年团中央团部书记长、中央训练团教育长等职。国民党内部称他是“蒋介石的替身”、“第二号人物”。
武汉沦陷后，陈诚将九战区军事交由薛岳代理，自己赴渝请训。他向蒋介石报告说：“以兼职过多，不仅招致物议，抑且有误事公。请就可能，畀以专职，或可无大遗误。”当即受蒋面谕：“以办理政治部事宜为主，鄂省主席则令严立三兼代。”但实际上，仍不时奉派赴湘、粤、桂等地指挥战事。
1939年9月，日军以赣北、鄂南两路策应湘北主力军，会攻长沙。陈诚奉命和白崇禧抵湘，协助薛岳指挥作战。出发前，他曾提出长沙“守”与“不守”两条，奉批“不守”。
因此，一到达渌口，就将蒋介石的旨意转告给薛岳。薛岳不以为然，说：“长沙不守，军人之职责何在?”虽一夜之间，九次电话命薛退出长沙，而薛岳不听。陈诚怕彼此争论过久有碍戎机，在向薛岳询问部队的情况后，乃一面与白崇禧商定，命薛岳反攻；一面将薛之决心及当时情况报告蒋介石，取得了湘北抗战的第一次胜利……
纵观陈诚的这一段历史，也是从基层士兵一层层打出来的将军，既有胜利的辉煌，也有失败的教训，还有和红军作战不光明的历史。现在是国共合作时期，以前的事情不能再提它了，韩行要的是希望和陈诚合作，打好宜昌防御战。
经过警卫的层层盘查，韩行来到了陈诚的办公室。陈诚现在的办公室，就是白活水原来的办公室。白活水的级别和陈诚的级别不知差了多少倍，当然白活水早早地腾出了办公室，只有在旁边倒茶上水的份了。
陈诚一听说是南征军的韩行来了，赶紧亲自从办公室里迎了出来。见了韩行，也是微微地一楞：“中国有句话说是，自古英雄出少年，我就够年青的了，想不到韩司令比我还要年轻。”
韩行见到陈诚的第一印象是，四十岁冒头，个子不高，笔挺的一身戎装，典型的南方脸型，有角有棱高颧骨，大眼睛浓眉毛，和李宗仁的模样倒是有几分相像。
在这个级别上，陈诚可以和韩行打趣，可韩行却没有和陈诚开玩笑的资历。韩行只得向陈诚行了一个军礼说：“报告陈总司令，南征军韩行奉命向您报到。”
韩行说的奉命，也是对他客气一下。
陈诚给韩行回了一个军礼，也客气地说：“哪里呀，我可没有本事指挥你呀！你们南征军打得不错呀，特别是现在，在最关键的地点，又是在最关键的时间到了宜昌，实在是我国民革命军之大幸呀！”
陈诚说话，也是挺有学问的，他先是说没有本事指挥南征军，其实是说南征军有独立自主的作战方式，他没有权利干涉。二是夸奖了南征军一下，也好为下一步指挥南征军而创造条件。
陈诚又问道：“你们南征军现有多少部队？”
韩行说：“我们现在也就是有三个团的兵力，相当于国军的一个旅。”
陈诚闭了闭眼睛，微微地摇了摇头，自言自语地说：“是少了点儿。”然后又说：“可是你们南征军我早就听说了，起得作用可不小，总是以少胜多，打得日军溃不成军。而且，你们的装备也是一流的，空军、炮兵、坦克部队，样样俱全，而且就是步兵的话，我们的中央军系列也不如。”
韩行有点儿警觉了，害怕下一步把自己套进去。也只好收住话头说：“我们这点儿兵力和国军的大部队相比，实在是九牛比一毛，没有什么可比性。”
这个时候，一直在旁边倒水的白活水说话了，他既是向陈诚夸奖韩行，也是卖弄自己的功劳，说：“韩司令一来，就积极地组织民众，大力宣传宜昌战事，还组织了两个民团，现在有一部分都发了枪，正在积极协助宜昌的防守。”
听到了这话，陈诚十分的高兴，点了点头说：“好！好！又多了两个团，现在是五个团的兵力防守宜昌，总比一座空城好多了。”
韩行听他的意思，怎么没有提到国军的一个字呀，赶紧问道：“不知陈总司令来，带来了多少国军的部队？”
陈诚一时不说话了，好半天才说：“是这样的，委员长已经命令第18军，第2军，第11军等中央军精锐立即赶赴宜昌增援，目前，他们已经在路上。”
韩行可不是这么好糊弄的，急忙穷追下去：
“可是目前我们还没有见到国军大部队的一兵一卒。日军的部队是转眼就到，战争就在眼前。以前国军的多少人能抗击住日军的一个联队，陈总司令不是不知道。现在是日军的7万大军云集，就凭我们三个杂牌团和二个刚刚拿起枪的老百姓，能不能抗击住日军训练有素的7万大军，陈总司令不是算不出来吧！”
韩行将了陈诚一军，陈诚不说话了。好半天，他才沉重地说：
“确实形势严重啊，日军转眼就到，可是国军大部队一时半会儿还赶不到这里。宜昌的形势危如累卵，可是也得守啊！这样吧，韩行将军，你的责任大于天，我委任你为宜昌城前敌总指挥，负责宜昌城的防御战略。”
韩行一声冷笑，他真要是把这个前敌总指挥的担子扔给自己，自己真就成了一个炮灰了，如果不给自己增加军队，光给这个空头司令是没有用处的。
韩行摇了摇头说：“恕我冒昧，属下实在是没有能力承担这个重任。就凭着这五个团，来抵御日本人的7万虎狼之师，能抵御几个小时，你陈总司令算也算到了。”
韩行越是推辞，陈诚却非要把这个乌纱帽给韩行扣上不可。陈诚也知道，现在是用兵之时，宜昌城就是韩行掌握着三个团的南征军，而且战斗力和装备绝非一般国军可比。真要是指望国军扑上来再经略宜昌战事，黄瓜菜也凉了。