1931年10月，葉佩高于陸軍大學畢業(yè)后，與同期的10幾位同學前往位于江西撫河的第18軍干部補習所，擔任學員隊的中校隊長，他在補習所的主要任務就是訓練學員隊里的排連長戰(zhàn)術作業(yè)和新式武器的運用。不久，他升任上校大隊長，繼又調(diào)任第52師的上校團長、第3路軍總指揮部作戰(zhàn)科上�？崎L。

　　1933年7月，與葉佩高交往甚密的11師31旅旅長黃維升任師長后，便推薦了葉佩高擔任第11師的少將參謀長，這是葉佩高加入國民黨嫡系王牌部隊的軍旅之始。此后他與11師這個部隊一起戰(zhàn)斗達6年之久。

　　一年后，葉佩高因故與其原配夫人劉瓊花離婚。不久，他帶職進入陸軍大學將官講習班受訓。1936年4月，葉佩高在南京中央大飯店與協(xié)和醫(yī)院的護士長王潤支結(jié)婚，婚禮由其講習班的班主任黃慕松中將主持。當時陳誠、羅卓英、黃維等高級將領皆送厚禮為其祝賀。

　　1937年4月，葉佩高于陸大講習班結(jié)業(yè)后改任第11師33旅少將旅長。同年5月，他被正式授予陸軍少將軍銜。

　　1937年7月7日，盧溝橋的日軍以演習士兵失蹤為名悍然對中國發(fā)起盧溝橋事變，遭到中國軍隊第29軍的頑強抵抗，抗日戰(zhàn)爭全面爆發(fā)。

　　葉佩高將軍所率領的11師33旅此時正駐防于韶關至衡陽之間的平漢鐵路沿線，擔負護路和筑路任務。盧溝橋事變?yōu)槿~將軍獲悉后，他立即上書18軍軍部，請求軍長羅卓英向軍事委員會請命開赴河北參加抗日。在得到軍委會的同意后，第33旅于8月5日出發(fā)乘坐火車向保定集結(jié)，未料在8月13日抵達武漢時，中日兩國又在上海地區(qū)爆發(fā)了淞滬會戰(zhàn)，軍委會急命第18軍所屬各部改開南翔，準備加入滬戰(zhàn)。

　　8月22日，第33旅在經(jīng)過武勝關、信陽、漯河、許昌、新鄭、鄭州、開封、徐州、蘇州后終于抵達南翔，當部隊剛下火車后，葉佩高旅長即接到第11師師長彭善的命令，命令33旅立即開赴“一二·八”紀念路以東構筑工事，向東南方警戒。

　　8月23日，日軍第11師團22旅團在川沙成功登陸，并乘中國守軍第56師的防御疏忽，一舉突破該師防線，繼而奪占了無中國軍隊駐防的羅店。羅店在當時雖只是一個不足千戶的小鎮(zhèn)，但是羅店卻是瀏河至大場和嘉定至吳淞、寶山的重要交通樞紐，是上海北郊中日雙方必須爭的軍事要點。羅店一失，則會使淞滬戰(zhàn)場西北門戶洞開、京滬交通線受到威脅。由于淞滬戰(zhàn)場最高指揮部的疏忽，使得日軍未花任何代價既奪此軍事要點。此事被在前線指揮作戰(zhàn)的第9集團軍總司令張治中、第15集團軍總司令陳誠獲知后極為震驚，他們經(jīng)過商定后決定在顧家宅集結(jié)11師、大場集結(jié)98師，并以在嘉定集結(jié)的67師、炮兵16團統(tǒng)歸18軍軍長羅卓英指揮，對川沙登陸之敵予以反擊，力求殲滅該股日軍。而羅卓英分配給11師的任務就是奪回羅店。

　　當時的11師轄有王嚴的31旅和葉佩高的33旅，第31旅在抵達南翔后就被調(diào)給了87師，受87師師長王敬久的臨時指揮。所以當師長彭善接到命令后，其所屬之葉佩高33旅就擔負起了收復羅店的重任。

　　23日下午14時50分，第11師師長彭善下令進攻后，葉旅長親自率領第33旅官兵前仆后繼的奮勇沖殺。在師直山炮營支援下，33旅官兵經(jīng)過近兩小時的激烈戰(zhàn)斗，其所屬第66團終于在16時30分突破日軍陣地，收復羅店。羅店收復后，第33旅被調(diào)往新鎮(zhèn)、月浦地區(qū)，準備進攻該處江面之日軍。而第33旅在葉佩高旅長的指揮下，數(shù)次擊退了日軍第43聯(lián)隊的進攻。

　　就在第33旅擊退了當面日軍的進攻時，奉命接替33旅羅店陣地的67師201旅也遭到日軍的猛烈進攻。戰(zhàn)斗中，第201旅旅長蔡炳炎壯烈犧牲，羅店再次為日軍占領。而奪回羅店的任務再次落到了11師33旅的肩上。

　　8月27日，第33旅向羅店發(fā)起攻擊，同時31旅在其側(cè)翼對羅店東南地區(qū)進行佯攻，試圖吸引日軍兵力，減輕33旅正面負擔。隨后第33旅又在得到友軍67師的支援后于28日拂曉攻入羅店。第31旅也于此時插入羅店以北之陸家村，切斷了羅店日軍與其主力部隊的聯(lián)系。日軍對于羅店的重要性也十分明了，所以駐守羅店的日軍在飛機大炮的配合下對攻進羅店西面的11師、67師部隊猛烈反撲。11師33旅官兵與67師官兵奮力抵擋，終因兩翼友軍退卻，所部過于突出，被迫于9月7日退出了羅店。

　　第33旅在進攻時曾4次攻入羅店，后兩次在友軍皆潰、孤軍奮戰(zhàn)的情況下又一度奪回羅店三分之二地域。其旅長葉佩高也因此戰(zhàn)倍受第18軍官兵景仰。羅店之戰(zhàn)，雙方往來拉鋸爭奪，戰(zhàn)況十分激烈。戰(zhàn)后，中日雙方將這次戰(zhàn)斗稱之為“血肉磨坊”，以示這次戰(zhàn)斗的之慘烈情況。

　　第33旅在奪取羅店失敗后被部署在羅店東南地區(qū)，與友軍遙相策應阻擊來犯日軍。此后，該旅又又在蕰藻浜沿岸阻擊日軍，并主動發(fā)起進攻，一度孤懸敵后奮戰(zhàn)數(shù)日。在大場失陷后，第33旅又奉命守備裴家橋、顧家浜、洛陽橋、羊馬巷一線陣地，并阻擊日軍第13師團5000余人達數(shù)十天，使得當面之日軍第13師團無法前進半步。此后旅長葉佩高利用日軍側(cè)翼空虛的機會，果斷率領所部于10月31日拂曉發(fā)動突然襲擊。使日軍措手不及，于是中午紛紛潰退，第33旅乘勢收復豐莊。

　　由于日軍在淞滬戰(zhàn)場陸續(xù)增兵，中國守軍已從先前的主動進攻改為被動防守。鑒于前線情況已不利于中國軍隊，于是最高當局命令在上海作戰(zhàn)的中國軍隊逐次撤退。11月10日晚，第11師33旅奉命轉(zhuǎn)移至安亭，隨后在吳淞江北岸挫敗了日軍的追擊，于入夜后撤往常熟。

　　當?shù)?3旅抵達常熟后，正值友軍第13師在花園里、周家橋陣地遭受日軍猛攻。第11師師長彭善緊急命令33旅迅速增援。當該旅抵達目的地后，旅長葉佩高發(fā)現(xiàn)攻擊13師之日軍左翼最為薄弱。于是立即率領所部攻擊日軍左側(cè)，出人意料的殲滅了日軍第44聯(lián)隊部，該聯(lián)隊長和知鷹二只身幸免。這一未預料到的戰(zhàn)果迅速減輕了13師正面的壓力，并使常熟以東戰(zhàn)局趨于穩(wěn)定。

　　在常熟增援順利完成任務后，第33旅又奉命接替友軍第13、32、98三個師的陣地，并要掩護這三個師陸續(xù)后撤。以一旅兵力去接替三個師的陣地，其困難程度不言而喻，葉旅長在給手下兩個團長布置任務時也覺得十分勉強。所幸的是，第33旅當面之日軍在與中國軍隊第13、32、98三個師的連續(xù)作戰(zhàn)中也急需補充休整，所以并未對當面的33旅發(fā)動猛烈攻勢，只是在遠處以槍炮回擊。于是葉旅長也就利用這個機會在夜幕下順利掩護友軍撤退，并在完成任務后于11月20日撤往無錫與第11師師部會合。

　　11月22日，正當?shù)?3旅移至無錫東郊準備休整時，突奉師長彭善急電，令33旅迅速救援查橋鎮(zhèn)的友軍第13師37旅，該旅正遭受日軍猛烈攻擊，很有被擊潰的可能。第33旅趕到查橋鎮(zhèn)后，葉旅長首先命令65團的先頭營肅清了公路上的日軍，然后以65團向鎮(zhèn)內(nèi)發(fā)動沖鋒，以66團迂回日軍右側(cè)翼。在鎮(zhèn)內(nèi)與日軍混戰(zhàn)1小時后，終于擊潰日軍，第33旅勝利與37旅會師。

　　此后，第33旅又奉命撤往廣德東郊布防，旋又奉命移交防務于川軍第21軍。11月27日，由于第21軍被日軍擊潰，第33旅已無守備廣德外圍的必要，于是撤往寧國，繼又開赴徽州整訓。

　　第33旅在整個淞滬會戰(zhàn)中共計傷亡官兵1500余人，實力損失過半。但是這個旅在旅長葉佩高的指揮下，與日軍數(shù)度激戰(zhàn)，并屢次挫敗日軍的攻勢，解救友軍于危難之際，使11師這支王牌勁旅的名聲逐漸在日軍中宣揚起來。而葉佩高亦獲得了華胄榮譽獎章。

　　1938年元旦，葉佩高被授予云麾勛章和干城獎章各一枚。這在18軍當時授勛的38名軍官中，只有4個人能有既得勛章又得獎章的殊榮。同時，他所率領的第33旅還被獎勵了1萬元獎金。10天后，第11師副師長方天調(diào)職，作為第33旅少將旅長的葉佩高因在淞滬會戰(zhàn)中的優(yōu)異表現(xiàn)而被提升為副師長。

　　葉佩高將軍在晉任副師長之后，主動兼任第18軍干部訓練班副主任一職，主持干訓班的實際工作。他在對學員的授課時，經(jīng)常宣講18軍的歷史和“愛護民眾、達成任務”的傳統(tǒng)，并且積極推廣18軍的老軍長陳誠所制訂的“四大公開”（即人事、經(jīng)理、賞罰、意見公開）和“三個一體”（即官兵一體、軍民一體、友鄰一體）兩大方針。同時，他還注重對學員教授《曾胡治兵語錄》，以統(tǒng)一全軍干部“帶兵、練兵、用兵”的思想，使干部們能對如何帶兵、如何作戰(zhàn)有更進一步的認識。

　　曾在葉將軍所主持的干訓班學習的王楚英老先生這樣回憶到：“他講的許多話，雖然已時過60多年，有些警句我仍然銘記于心，永不忘懷。葉將軍其實是最不擅于辭令的將領，但是他一旦開講了，卻如行云流水般自然又流暢，最能吸引聽眾。他講話從來不談高深的理論，而是講出聽眾所喜聞樂見的事實和道理。他那嚴格遵守時間的習慣，大眾化、士兵化的作風，很受學員們的歡迎和稱贊”。這段回憶，應該是對葉將軍的教學風格最為生動的描寫吧。

　　1938年2月，日本陸軍大本營企圖對位于徐州的中國軍隊第5戰(zhàn)區(qū)司令長官部駐地進行南北夾擊的作戰(zhàn)。而為了策應友鄰第5戰(zhàn)區(qū)的作戰(zhàn)，第11師所屬的第3戰(zhàn)區(qū)從1938年2月起先后命令駐蘇南、皖南各部，積極對敵展開游擊戰(zhàn)，并成立了以原第2戰(zhàn)區(qū)副司令長官黃紹竑為總司令的第3戰(zhàn)區(qū)游擊總司令部。

　　早在第11師駐防于寧國時，當時的第33旅旅長葉佩高就提出了以第11師教導隊為基礎組建突擊隊的議案。此刻，當?shù)?8軍接到了開赴敵后打游擊的命令后，即將當初葉旅長的這個議案加以執(zhí)行，編組第16突擊總隊，任命原第14師的營長榮孝雨擔任總隊長。同時還決定，該總隊由第11師副師長葉佩高負責訓練。

　　第16突擊總隊初轄兩個大隊。這兩個大隊分別由第18軍所屬11師教導隊和18軍所屬其他各師抽調(diào)的部隊所改編，并抽調(diào)第16軍團部的直屬部隊編組工兵隊、偵察隊和通訊隊，作為突擊總隊的直屬單位。葉將軍在視察完這個總隊后，為適應實際需要，遂又將該總隊改編為三個大隊，總隊部改轄偵察、通訊、特務各一個排。

　　部隊整編就緒后，葉將軍親自對總隊干部講授游擊戰(zhàn)術，他提倡“敵進我退，敵退我追，敵駐我擾，敵疲我打”的靈活戰(zhàn)術方針。在經(jīng)過了葉將軍一周的訓練后，這個總隊由第16軍團軍團長羅卓英直接指揮，開赴安吉、長興、宜興、溧陽、郎溪、宣城、廣德地區(qū)開展敵后游擊。該總隊曾在龍洞橋重創(chuàng)日軍第4聯(lián)隊第2大隊，擊斃第2大隊大隊長松井上三郎以下207人；又在泗安公路成功伏擊第2后備步兵團的輜重部隊，擊毀日軍汽車12輛，擊斃日軍38人。此外，第16突擊總隊還在上述游擊區(qū)域內(nèi)屢次摧毀日軍據(jù)點、偷襲日軍補給基地，戰(zhàn)果頗豐。日軍為了解決這個突擊總隊，決定在1938年5月中旬以第2后備步兵團第4聯(lián)隊和第23聯(lián)隊的一個加強大隊南北夾擊，企圖殲滅第16突擊總隊。

　　日軍企圖為羅卓英獲悉后，立即命令第16突擊總隊迅速轉(zhuǎn)移，并將該總隊交由第11師副師長葉佩高將軍指揮，并附以第11師31旅和師直部隊對駐當?shù)氐娜哲妼嵤┓垂�擊。葉副師長受命后，以11師師直部隊、第31旅和第16突擊總隊編組為“蘇皖支隊”，以第31旅旅部改編為支隊指揮部，與第31旅旅長梅春華共同辦公。

　　5月14日，葉佩高率領“蘇皖支隊”抵達廣德南部山區(qū)楊灘，隨后召開軍事會議，針對日軍在當?shù)夭筷牭鸟v防情況，決定首先攻擊日軍防守最為薄弱的鳳橋。鳳橋距楊灘僅25公里，汽車運輸一小時即可抵達，而鳳橋駐軍僅為日軍第23聯(lián)隊第3大隊的一個加強中隊220余人。

　　葉將軍在軍事會議中決定以第31旅61團為主攻部隊，以第31旅62團和第16突擊總隊擔負阻援任務。支隊炮兵于5月15日凌晨5點正，對駐鳳橋的日軍發(fā)動突然炮擊，使正在酣睡的日軍傷亡過半。隨后葉將軍命令部隊迅速從鳳橋村的3個方向突入，經(jīng)一個半小時的激烈戰(zhàn)斗，第61團全殲該加強中隊，擊斃中隊長前田正治以下68人，俘虜日軍134人（內(nèi)有傷兵108人）。日軍在得悉鳳橋被圍時，急以第4聯(lián)隊的2個中隊分兩路救援，但是皆在途中被“蘇皖支隊”的阻援部隊截擊，傷亡慘重，被迫撤回原防。

　　“蘇皖支隊”在取得首戰(zhàn)大捷后，指揮官葉佩高將軍即布置兵力于廣德附近積極備戰(zhàn)，以準備面對日軍可能發(fā)起的反攻。5月20日，日軍果然以第147聯(lián)隊一個加強大隊為主力發(fā)起反撲。由于葉將軍部署得當，“蘇皖支隊”利用當?shù)氐匦斡?1日午后成功的伏擊了第147聯(lián)隊的先頭部隊，擊斃日軍中隊長高井芳衛(wèi)以下124人，日軍聯(lián)隊長原田良夫見勢不妙，即命令部隊撤回，擬作休整后再次反撲。

　　但是葉佩高將軍卻不給日軍以喘息之機，他在取得了廣德反擊戰(zhàn)的勝利后，又將目標指向了寧國。寧國雖僅駐有日軍第106騎兵大隊第4中隊100余人，但是離寧國約60多公里的宣城卻駐有日軍第147聯(lián)隊主力約兩個大隊的兵力，寧國守軍如遇襲可以立即得到宣城日軍的增援。為了能順利收復寧國，葉將軍決定以第16突擊總隊佯攻宣城，造成我軍有乘鳳橋之勝收復宣城的假象，牽制第147聯(lián)隊，達成第31旅收復寧國的目的。

　　戰(zhàn)斗于5月23日拂曉打響后，日軍第147聯(lián)隊長原田良夫果然中計，在城外據(jù)點被中國軍隊攻占后即龜縮城內(nèi)不出，反要駐在寧國的騎兵中隊來救援宣城。葉佩高見日軍中計后立即命令31旅對寧國發(fā)起攻擊，經(jīng)兩個多小時的作戰(zhàn)，全殲第106騎兵大隊的第4中隊，擊斃中隊長茶村秀男以下53人，俘虜56人、戰(zhàn)馬97匹。寧國被收復后，葉將軍命令第16突擊總隊立即撤出戰(zhàn)斗，集結(jié)寧國。

　　由于葉佩高將軍所領導的“蘇皖支隊”在鳳橋、廣德、寧國接連取得勝利，并將寧國至廣德、歙縣的交通線打通，為第31兵站分部給各單位的的后勤補給提供了有利條件。5月26日，葉將軍在寧國接到了第19集團軍總司令羅卓英將軍的嘉獎電，電文中說到：“第11師副師長葉佩高親率第31旅和突擊總隊，連日以來，連克廣德、寧國，予敵重創(chuàng)，尤其在鳳橋和三里店全殲敵軍，繳獲甚多，殊堪嘉許。特頒發(fā)獎金5萬元，以示鼓勵。有功官兵，著即具報，敘授勛獎。”

　　1938年6月29日，日軍攻入彭澤，守軍第167師不支敗退。是日傍晚，正在祁門集結(jié)待命的第11師接到收復彭澤的命令。第11師師長彭善在接到命令后，由副師長葉佩高率領第31旅和33旅66團先行出發(fā)。由葉將軍指揮的部隊于7月1日抵達目的地。7月2日晨4時許，葉將軍指揮所部趁日軍尚未察覺的機會，率先在炮火的掩護下向彭澤的日軍發(fā)動進攻。激戰(zhàn)至中午，參加攻擊的部隊相繼占領彭澤外圍日軍據(jù)點。此后師長彭善率領的后續(xù)部隊也趕到戰(zhàn)場加入戰(zhàn)斗，將日軍壓迫在城內(nèi)。

　　7月3日，日軍在得到了增援后由第111旅團旅團長山地亙親自指揮，向第11師33旅陣地發(fā)動猛烈反攻。戰(zhàn)斗中，副師長葉佩高與第33旅旅長王嚴皆親赴前線指揮作戰(zhàn)，挫敗了日軍的此次反擊。

　　當11師正計劃進一步攻擊時，整個戰(zhàn)局卻忽然急轉(zhuǎn)直下。同時11師也接到了新的命令：“第18軍立即停止對彭澤城、中夾口敵軍之進攻，乘夜迅速轉(zhuǎn)移……，由黃維軍長統(tǒng)一指揮第11、第16、第60師和第77師，圍攻龍?zhí)渡�、梅蘭口地區(qū)之敵而殲滅之，確保湖口東郊安全”。

　　第11師在接到新命令后于7月3日黃昏出擊，副師長葉佩高在綜合各項情報后，推斷出日軍的薄落環(huán)節(jié)，于是在與師長彭善商量后，葉將軍親率33旅直搗日軍第123聯(lián)隊部，傷其聯(lián)隊長木島袈裟雄，擊斃師團部參謀藤田信夫以下87人，同時還搗毀了日軍山炮第2大隊的陣地。隨后，葉將軍一面派遣部隊追擊逃敵，一面組織突擊隊將負隅頑抗的日軍全部殲滅。

　　7月3日午后，日軍以第136旅團長青木敬一親率第145聯(lián)隊，并附以野炮第106聯(lián)隊、獨立山炮第12聯(lián)隊、工兵第106聯(lián)隊向第11師陣地發(fā)動攻擊，企圖將第11師33旅一舉擊潰。但是第33旅在葉副師長的指揮下，使用埋伏、襲擾、阻擊等方式，給日軍第145聯(lián)隊不斷的打擊，經(jīng)過一個晚上的戰(zhàn)斗，第33旅擊斃日軍大隊長以下300余人，迫使日軍第145聯(lián)隊退出戰(zhàn)斗。

　　7月4日，第11師在三里鎮(zhèn)稍事休整后又奉命進攻位于梅蘭口的日軍第113聯(lián)隊。當時正值雨季，加之氣候惡劣，能見度極低。第11師利用這個情況猛然突入日軍陣地，給日軍一個措手不及，其前沿陣地盡被11師奪取。第11師在突擊得手后遂將預備隊投入戰(zhàn)斗，一舉奪取梅蘭口。31旅既而又會同友軍第16師48旅對潰退之日軍進行追擊，并且攻占了日軍另一據(jù)點龍?zhí)渡健?

　　就在31旅與48旅奪取龍?zhí)渡綍r，日軍第145聯(lián)隊分乘登陸艇、裝甲汽艇在海軍的掩護下向湖口城南之三里鎮(zhèn)攻擊。日軍的這行動嚴重威脅到在沙灣劉與日軍激戰(zhàn)中的33旅側(cè)背安全。

　　此時第11師師長彭善正在軍部開會未歸，副師長葉佩高得知這個情況后，在31旅尚未歸建、33旅有遭受前后夾擊的危險時，冒險抽調(diào)33旅66團去阻擊145聯(lián)隊。第66團在經(jīng)過三個多小時阻擊后，終于堅持到了31旅的回援，并擊退了日軍第145聯(lián)隊的進攻，擊斃第2大隊長福島以下300余人。11師這一冒險舉動不僅解救了自身安危，同時也為困守湖口的友軍第26師得到空隙得以突圍。戰(zhàn)后軍委會授予副師長葉佩高四等云麾勛章，以表彰他在這次戰(zhàn)斗中的功績。

　　8月27日，日軍第9師團突破了中國軍隊第30集團軍的鯉魚山、筆架山陣地。第9戰(zhàn)區(qū)司令長官部急調(diào)第18軍增援，而隸屬于18軍的第11師奉命將牛金山、北極峰、岷山大屋之日軍第36聯(lián)隊陣地奪回。其中第31旅在副師長葉佩高的率領下于9月3日發(fā)起攻擊，經(jīng)兩小時激戰(zhàn)，31旅61團攻克牛金山、北極峰，殲敵300余人。4個小時之后，日軍集結(jié)1000余人猛烈反撲，31旅傷亡劇增。在此危急時刻，葉副師長投入預備隊第62團第3營，命令該營繞行至該股日軍背后實施突然襲擊，終于將其擊潰。同時，第62團主力終于攻占了岷山大屋。第11師開始全線攻擊，并收復了原先第30集團軍所丟失的所有陣地。

　　9月4日，丟失了陣地的日軍以第35、36兩個聯(lián)隊進行反擊。師長彭善、副師長葉佩高此時都認為日軍第36聯(lián)隊已在昨天遭到痛擊，戰(zhàn)力肯定受損，于是決定以第66團單獨抵御日軍第36聯(lián)隊的攻擊，集中主力三個團和師直屬部隊對日軍第35聯(lián)隊進行逆襲。經(jīng)過一天血戰(zhàn)，第11師終于將第35聯(lián)隊擊潰，第36聯(lián)隊見35聯(lián)隊敗退，于是也開始了撤退。次日，葉副師長率領第65團由側(cè)翼對日軍第36聯(lián)隊發(fā)起攻擊，配合第11師主力部隊兩面攻擊，再次將第36聯(lián)隊擊敗。

　　第11師在與日軍第36聯(lián)隊的三天激戰(zhàn)中，取得了三戰(zhàn)三捷、殲敵800余人的戰(zhàn)果。此后，第11師奉命接替友軍新編第35師的陣地，并與日軍第7聯(lián)隊作戰(zhàn)十多天，終于在9月24日因部隊損傷過大而離開了武漢會戰(zhàn)的戰(zhàn)場。

　　11月2日，第11師開赴湖南翁江，開始了長時期的整訓。此時師長彭善因家有喪事請假離職，由葉佩高副師長暫行師長職權。鑒于第11師在武漢會戰(zhàn)中損失過重的情況，葉代師長首先對補充部隊的新兵加強軍事訓練，并且對全師官兵宣傳愛國思想。12月間，11師曾準備開赴前線參加南昌會戰(zhàn)。但是在抵達岳麓山后又被調(diào)赴后方整訓。

　　1939年5月，彭善升任第18軍軍長，由代師長葉佩高正式接任師長。由于葉佩高并不是出身于黃埔軍校的學生，他的接任受到了許多在11師出身黃埔的嫡系軍官的抵制。他們認為：11師做為陳誠的嫡系部隊，其主官只有黃埔軍校出身的干部才有資格接掌，其他軍校的人根本不予考慮。但是在抗戰(zhàn)爆發(fā)后，葉佩高在師長彭善麾下屢立戰(zhàn)功，成為彭善離任后接掌11師的理想人選，這個理由暫時使得葉佩高坐上了第11師的師長寶座。

　　葉佩高正式接掌第11師師長后，為樹立威信，遂親自深入各團各連隊指導部隊訓練，并要求各團長親自對所部官兵特別是軍官，進行“第11師的歷史和傳統(tǒng)”的教育，培養(yǎng)他們加強團隊精神，提高戰(zhàn)斗力。同時，他從連排中選擇優(yōu)秀干部分批推薦他們報考中央軍校。雖然11師在葉佩高擔任師長時期未參與作戰(zhàn)，但是作為師長的葉佩高卻為第18軍培養(yǎng)了許多優(yōu)秀干部，并且為11師在今后的戰(zhàn)斗中仍能保持優(yōu)秀人員的素質(zhì)做出了應有的貢獻。

　　葉佩高見11師當時大部分官兵都是師管區(qū)、補訓處和保安團補充而來，這些官兵缺乏嚴格訓練，素質(zhì)參差不齊，還帶有保安部隊和補充兵的積習。為了加強這些士兵的訓練，并統(tǒng)一思想作風，提高部隊紀律。于是他決定由參謀處擬定計劃，并召集全師連以上干部，親自宣講訓練計劃的內(nèi)容要求和實施要領，要求各級干部拿出打仗的勇敢和智慧，不辭辛苦地把這次全師的訓練抓緊搞好，爭取在一到兩個月內(nèi)將部隊戰(zhàn)斗力提高上去。在會議結(jié)束前，葉師長宣布成立第11師干部教導大隊，他自兼大隊長，以示對教導大隊的負責。

　　葉將軍的這些措施原本已穩(wěn)定了部屬的情緒，但是他卻并未料到他所辛苦打下基礎，被一位新到任的副師長給破壞了。這位新任副師長姓胡名璉，原本是11師的老干部，官至11師少將團長。淞滬會戰(zhàn)時被調(diào)出11師擔任67師的旅長，此番回11師當副師長就是本著能夠接任11師師長的目的而來的。胡璉到任后發(fā)現(xiàn)了11師所屬各團的團營長與師長葉佩高之間有著某種不和諧的情緒產(chǎn)生，于是他利用了這種關系聯(lián)合3位團長共同抵制師長葉佩高，并使“11師應由黃埔出身的干部才能帶領”的呼聲從重新滋長起來。這些反對聲浪使得18軍的老長官陳誠也無法維護葉佩高的地位，終于迫使他于1940年4月離開了11師這支隊伍。

　　葉佩高在離開11師后并沒有被委以重任，僅掛以第18軍軍部附員的閑職度日，這對一心想率部抗日的葉佩高來說無疑是一個極大的打擊。

　　就在葉佩高處于其軍旅生涯的最低谷時，他于6個月后，即1940年10月初，收到了一封其摯友黃維將軍的來信。原來黃維已由軍校教育處長調(diào)任第54軍軍長，希望葉佩高能出任54軍參謀長一職，輔佐黃維。這一喜訊使得葉佩高喜出望外，于是在經(jīng)過調(diào)職申請后立即奔赴云南上任。

　　葉將軍到任第54軍參謀長后的第一件事就是協(xié)助并策劃平衡54軍所屬三個師的戰(zhàn)斗力。當時第54軍下轄第14、50、198三個師，其中第14師原屬第18軍序列，是標準的中央軍嫡系部隊，所部裝備精良，官兵素質(zhì)頗高，極具戰(zhàn)斗力；其次是第50師，這個師原為地方部隊，后逐漸為陳誠所掌握的土木系所嫡系化，其裝備戰(zhàn)力略差于第14師；而另一個198師就不像前面兩個師那樣了。

　　第198師原為湖南省的地方保安隊改編而成，其成分大多為湘西農(nóng)民，因成軍不久，兵員素質(zhì)極差。為了能迅速提高該師戰(zhàn)斗力，經(jīng)由葉參謀長提出，黃軍長同意，遂決定將198師的兩個建制團分別納入第14師和第50師，而將第14師和第50師各抽調(diào)一團編入第198師。這樣不僅使3個師的戰(zhàn)斗力達到基本平衡外，還讓54軍各部之間的人事容易交流，能達到同舟共濟、協(xié)同作戰(zhàn)的目的。同時，也達到了使198師嫡系化的目的。

　　此后葉將軍為軍長黃維出謀劃策，努力提高部隊戰(zhàn)力貢獻頗多。1942年11月，原第198師師長鄭挺鋒調(diào)職，于是軍長黃維便推薦了葉佩高參謀長繼任第198師師長，使他重又執(zhí)掌軍權。1943年9月，第198師開赴祥云整訓。同年12月，該師被納入遠征軍編制，并于次年5月作為54軍右翼軍參加了滇西反攻作戰(zhàn)。

　　葉師長率領之198師在滇西的第一仗是負責對灰坡、北齋公房的日軍據(jù)點發(fā)起攻擊。該師以592團擔負主攻任務，經(jīng)數(shù)天戰(zhàn)斗，第592團損失慘重，遂由594團替換攻擊。不料594團在進攻時，其團長覃子斌不幸中彈身亡，部隊攻擊受挫，被迫停止攻勢。

　　對于覃子斌團長的殉國，葉師長悲痛萬分，在追悼會上慷慨陳詞，激勵全師官兵奮勇作戰(zhàn)消滅日寇，為國爭光，為覃團長報仇。隨后葉師長親臨前線指揮戰(zhàn)斗，士氣為之大振。第二天拂曉，第198師再次組織兵力，通過正面猛攻、側(cè)面奇襲的方式，奮勇前進，終于將日軍在貢山的重要據(jù)點——北齋公房攻克，完成了上級給予的任務。而198師在此次戰(zhàn)役中，陣亡團長1人，營長7人，連、排、班長犧牲者近百，損失不可謂不大。

　　在198師主力攻占既定目標的同時，葉師長另以第593團抽調(diào)兩個營組織特遣隊深入敵后，奇襲日軍補給點——橋頭和馬面關。這支特遣隊在593團團長廖定藩的率領下于5月16日黎明發(fā)動突然襲擊，其中第2營奪取了橋頭日軍據(jù)點之糧秣被服倉庫；第3營攻擊馬面關，截獲日軍的騾馬輸運隊。

　　橋頭、馬面關的奇襲行動，打開了遠征軍全局勝利的契機，嚴重破壞了日軍第56師團的后勤補給。但是這一行動也使日軍第56師團作拼死一搏，集中兵力對中國軍隊第20集團軍所屬各部發(fā)動猛烈反撲，第198師在經(jīng)過一個多月的反擊阻擊，終于將當面日軍擊潰，同時亦解救友軍預備第2師的危機，并于6月16日協(xié)同友軍第36師徹底攻占橋頭。

　　第198師在橋頭捷報后，亦遭受一定損失，部隊已呈疲態(tài)。然而全師在葉師長的激勵下，毅然放棄休整，以驚人的毅力繼續(xù)向當面日軍發(fā)起進攻，并于7月初進抵騰沖，加入到圍攻騰沖的戰(zhàn)斗中。

　　騰沖位于騰沖平原中央，城墻方圓4公里、高約5米，寬約2米，為明代大青石條塊砌成。城內(nèi)守敵為日軍第148聯(lián)隊主力2025人。

　　7月2日，第20集團軍發(fā)起攻擊命令后，各路部隊對騰沖外圍日軍據(jù)點發(fā)起猛烈進攻。其中第198師配合友軍第116師攻占5830高地，隨后又與日軍在飲馬河發(fā)生激戰(zhàn)，在肅清城外日軍據(jù)點后，該師于7月27日加入到攻城戰(zhàn)斗中，并于8月6日炸開城墻與友軍一起攻入城內(nèi)。

　　但是由于城內(nèi)日軍火力配置復雜，進攻陷入僵局。葉師長在經(jīng)過戰(zhàn)地偵察后認為騰沖城西北兩面地形開闊不宜強攻，遂于8月15日請示上級改變部署，以198師對城南發(fā)起攻擊。此舉收到了極大效果，迅速將城內(nèi)日軍壓縮至城西北、東北地區(qū)。葉師長則因此一提議于9月1日升任第54軍中將副軍長。

　　此后，第198師官兵在城內(nèi)與日軍血戰(zhàn)40余天，經(jīng)過反復爭奪、白刃肉搏，仍奮勇沖殺，終于在9月14日會同友軍將城內(nèi)日軍全部殲滅。然而在這次戰(zhàn)斗中，第198師傷亡達6000余人，其中第592團2營5連全連殉國，第593團甚至將團部、營部非戰(zhàn)斗單位編組為雜兵連投入了戰(zhàn)斗。

　　第198師在與友軍共同收復騰沖后因所部損失慘重，遂由副軍長葉佩高率領開赴八莫、遮放地區(qū)擔負地方守備，并開始長期整訓。從此，葉將軍離開了抗日戰(zhàn)場，再未參加過對日作戰(zhàn)。葉將軍在率領所部參加滇西反攻的4個多月中，屢立戰(zhàn)功，為遠征軍與駐印軍勝利會師創(chuàng)造有利條件。葉將軍不僅被升為54軍副軍長，且獲得美國總統(tǒng)杜魯門的勛章，遠征軍司令長官衛(wèi)立煌也提請軍委會頒發(fā)青天白日勛章與葉將軍。

　　歷史是指向遺忘的，就像生命指向死亡。今天，在 海南島上已經(jīng)很少有人知道葉佩高這個名字了。然而，1945年8月，就是這位身材并不高大的將軍，代表戰(zhàn)勝方在海南島上接受日軍的投降。當時，葉佩高所部的54軍并不駐瓊，之所以讓回家鄉(xiāng)來受降，可能是軍事委員會予以戰(zhàn)功突出將領的待遇。從淞滬大戰(zhàn)、武漢會戰(zhàn)到 中國遠征軍出征，葉佩高在旅長、師長、副軍長的任上表現(xiàn)出了卓著的指揮才能和過人的膽識，盡管國民黨的軍隊一度節(jié)節(jié)敗退，但他指揮的部隊卻戰(zhàn)果輝煌。在當時的全部陸軍中，除198師外，只有 戴安瀾的200師、 廖耀湘的新22師、 孫立人的38師等六個師。他本人曾經(jīng)獲得民國政府和美國政府頒發(fā)的各種勛章。自14歲起就投在葉佩高旗下的王楚英，把他的默默無聞歸結(jié)為他的素性淡泊、鄙薄名利，“只知實干而不求聞達，也不讓別人宣揚他的業(yè)績，尤其拒絕傳播媒體對他的采訪和報道”。其率領之198師亦獲得“飛虎旗”一面，以表其彰。當時的騰沖縣長張向德在呈報云南省政府《騰沖反攻前后情況報告》中寫到：“反攻期間之軍紀以第198師為最佳”，這也是對葉佩高在戰(zhàn)時約束部隊軍紀成效的一種肯定。

　　1946年春，國共和談破裂，內(nèi)戰(zhàn)爆發(fā)，其中尤以山東戰(zhàn)場之戰(zhàn)事最為激烈。此時，葉佩高將軍率領54軍由廣州開赴山東，加入到與八路軍的戰(zhàn)斗中。在經(jīng)過膠濟、膠東諸役后，54軍連占高密、平度、安邱、萊陽、煙臺、牟平、海陽等地，打通了國民黨在膠濟鐵路的交通運輸線。

　　1947年7月，第54軍改稱為整編第54師，葉將軍改任整編第54師副師長。同年8月，整54師主力改稱第35軍開赴東北作戰(zhàn)，留所屬整36旅駐膠東，并以葉佩高將軍另組整編第54師師部，由葉將軍擔任師長，擔負戍守膠東之重任。

　　葉將軍在上任后除維持所占地區(qū)的治安外，還將山東保安部隊改編為整編第270旅，國防部又調(diào)整編第7旅加入序列。葉將軍所率領的3個整編旅都是全副美械裝備，訓練優(yōu)良，其中尤以整36旅歷史悠久，戰(zhàn)力最強。然而這些部隊人事派系各不相同，加之葉將軍非黃埔嫡系將領，使得他在整54師師長任內(nèi)又遇到了在11師時期的難堪。1948年整54師移防青島后，第11綏靖區(qū)司令官劉安祺為加強自身勢力，遂欲將整54師收歸己下，于是利用各種矛盾排擠葉佩高，所幸整54師中的主力部隊——整編36旅的將領與葉將軍關系親密，且多人為其老部下，始終沒能使劉安祺得逞。

　　但是國民黨當局在全國各大戰(zhàn)場已是接連戰(zhàn)敗，而國民黨內(nèi)部又有爭權奪利的弊端，遂使葉將軍心灰意冷，對前途深感絕望。于是在1948年10月整54師改稱第50軍后不久即提請辭職，這正中劉安祺下懷，于是立即批準其辭職。

　　葉將軍在辭職后前往南京改任國防部中將部員，每天無事可做，只領干餉。不久他移居上海。

　　上海解放前夕，他舉家遷往臺灣，仍以部員的虛職掛名。終于在1965年被臺灣“國防部”宣布退役。1968年，葉佩高攜眷移居美國 新澤西。其晚年患老年癡呆癥，幸得子女孝順，由其子女輪流照顧。1987年8月31日，葉佩高在其次子葉湘濤家中夢逝，享年86歲。

　　葉將軍有子女8人，其中3人為其前妻劉瓊花所生，皆留大陸。另5人為其第二位夫人王潤支所生，跟隨葉將軍前往美國定居。

　　葉佩高死后被安葬于美國費城馬德蘭墓園。他在臺灣的舊屬聞得噩耗時，自發(fā)組織攥寫紀念文章，并匯集出版《葉佩高將軍紀念專集》。2002年，他的舊部曹英哲、王楚英等人合著《抗日名將葉佩高》一書在香港出版，以示緬懷和表彰他們的老上級——葉佩高將軍在抗日戰(zhàn)爭中的功績。