抗日戰(zhàn)爭
紅軍長征到達陜北之后，為了培養(yǎng)抗日軍政干部，黨中央決定成立抗日紅軍大學，1936年6月，林彪被任命為中國抗日紅軍大學（簡稱“紅大”，后改稱抗日軍政大學）校長，后兼任政治委員。
1937年1月，“紅大”從保安遷至延安并改名為中國人民抗日軍事政治大學（簡稱“抗大”）后，繼續(xù)任校長兼政治委員，并兼任抗大第一分校校長和政治委員。
抗日戰(zhàn)爭爆發(fā)后，中國工農(nóng)紅軍改編為國民革命軍第八路軍，下轄3個師，林彪被任命為八路軍第115師師長和該師軍政委員會書記，是3位師長中最年輕的，并任中共中央革命軍事委員會和軍委前方分會委員。紅軍改編為八路軍后，以師為單位分頭開赴抗日前線，林彪率部挺進華北抗日前線。
1937年8月，任八路軍第115師師長。日本侵略軍占領(lǐng)平津之后，沿平漢、平綏、津浦鐵路長驅(qū)直入。9月中旬，西進日軍占據(jù)大同，其主力繼續(xù)南下。進占蔚縣、廣靈、靈丘的日軍第五師團主力企圖奪取平型關(guān)。9月22日，日軍第五師團一部由靈丘進占平型關(guān)北部的東跑池地區(qū)。八路軍前方總指揮部于二十三日命令115師向平型關(guān)、靈丘間出動。115師接到命令后，林彪決定利用關(guān)溝至東河南鎮(zhèn)之間公路修在山谷中間的有利地形設(shè)伏待敵。決心下定之后，部隊于二十三日隱蔽進入平型關(guān)以東冉莊和東長城村待機。與此同時，派出騎兵營和獨立團向靈丘方向活動，鉗制日軍，以便保障主力的翼側(cè)安全。9月24日，八路軍115師組織了營以上指揮員進行現(xiàn)場勘察，并作出了具體部署。是日夜晚，各部隊冒大雨向指定位置開進。為了配合國民黨第二戰(zhàn)區(qū)軍隊作戰(zhàn)，9月25日拂曉，部隊全部進入設(shè)伏位置，完成了各項戰(zhàn)斗準備。9月25日晨，日軍第五師團第二十一旅團一部攜帶大批輜重沿靈丘至平型關(guān)的公路開進，日軍大搖大擺，根本不以為有中國軍隊敢于阻擊。上午七時左右，日軍全部進入115師設(shè)伏地區(qū)。指揮員當機立斷發(fā)起進攻命令。一陣伏擊的槍彈，給敵人大量殺傷。隨后各團利用有利地勢發(fā)起沖擊。六八五團經(jīng)激戰(zhàn)殲敵一部。六八七團切斷了日軍的退路。六八六團第一、三營與日軍展開白刃戰(zhàn)。日軍雖遭突然打擊，戰(zhàn)斗力仍非常強大，還能組織起強大的火力進攻。八路軍對日軍進行分割包圍，多次打退日軍突圍。東跑池方向的日軍回援被圍，被六八五團打退。戰(zhàn)斗進行到十三時左右，被115師圍住的日軍全部被殲。但駐守團城的國民黨軍隊臨陣脫逃，給東路池一帶的被圍日軍留下了機會，使這部分日軍得以突圍逃走。
由于部署周密，動員有力，指揮得當，所以打出了一個漂亮的殲滅戰(zhàn)。此戰(zhàn)殲滅日軍一千余人，繳獲步槍一千余支，輕重機槍二十余支。擲彈筒二十九余具，火炮一門，戰(zhàn)馬五十三匹，擊毀汽車百余輛，馬車二百余輛。
平型關(guān)之戰(zhàn)，是八路軍挺進抗日戰(zhàn)爭前線后的第一仗，也是中國軍民殲擊日軍規(guī)模較大的一次。此戰(zhàn)之前，侵華日軍并未遇到什么抵抗。他們把幾十萬華北國民黨軍隊驅(qū)趕得望風而逃。所以，平型關(guān)大捷意義非常重大。它打破了日軍不可戰(zhàn)勝的神話，打出了中國人抗戰(zhàn)的決心，打出了共產(chǎn)黨和八路軍在全國人民心中的威望。由于平型關(guān)戰(zhàn)斗的意義重大而深遠，此戰(zhàn)在全國的輿論工具中成了重大新聞，被各報刊登載。林彪作為作戰(zhàn)的指揮官在黨內(nèi)的影響更大，在全國也成了知名人物。
平型關(guān)大捷之后，林彪繼續(xù)率115師戰(zhàn)斗在抗日前線。
1938年2月，奉命率115師師部和343旅由晉東北南下，到呂梁地區(qū)開辟根據(jù)地。3月2日帶師直屬隊途經(jīng)隰縣以北千家莊時，因身穿繳獲來的日軍大衣并騎著洋馬，被駐軍閻錫山部第19軍警戒部隊的哨兵開槍誤傷。子彈從右腋經(jīng)左側(cè)背穿出，傷及肺和脊椎骨，從此留下終生未愈的植物神經(jīng)紊亂癥，并逐漸形成了怕水、怕風、怕光、一緊張就出汗的毛病。后送延安治療，師長職務(wù)由343旅旅長陳光代理。從5月開始，邊休養(yǎng)邊參加“抗大”工作，曾就“抗大”的教育方針、軍隊的領(lǐng)導問題等作過多次報告和講演。林彪在抗日戰(zhàn)爭期間寫了《抗日戰(zhàn)爭的經(jīng)驗》等文，批判了消極防御方針。同年冬經(jīng)黨中央批準，赴蘇聯(lián)繼續(xù)就醫(yī)，住在莫斯科郊外科爾斯基村的一所療養(yǎng)院（對外稱“七部”或“八部”，共產(chǎn)國際稱“中國黨?！保?，由伏龍芝軍事學院的將級教官授課。后來，在蘇德戰(zhàn)爭緊張時，該部人員被編入蘇聯(lián)紅軍。據(jù)師哲回憶錄記述，林彪在此期間曾對德軍的一次行動作出估計并報告了蘇聯(lián)軍事當局，受到高度重視。
1942年1月，回國。
解放戰(zhàn)爭
1942年2月經(jīng)新疆返回延安，任中共中央黨校管理委員會成員，主持軍事教育會議，參加整風運動。同年8月，蔣介石在重慶約見周恩來，提出要在西安會見毛澤東。周恩來從毛澤東的安全和斗爭策略考慮，提議由林彪代表毛澤東到西安先見蔣介石，并得到毛澤東和中央書記處的同意。9月中旬，他乘汽車由延安赴西安，因天降大雨，路上阻隔，抵西安時蔣介石已返回重慶。他由西安又赴重慶，于10月7日到達八路軍駐重慶辦事處。此后近10個月，與周恩來一起同張治中、蔣介石等就克服內(nèi)戰(zhàn)危機、繼續(xù)合作抗日等問題進行談判。
1943年7月，與周恩來等離開重慶返回延安，繼續(xù)在中共中央黨校工作。
1945年4月，參加了中國共產(chǎn)黨第七次全國代表大會，當選為中央委員。8月在中央政治局擴大會議上當選為中央軍委委員。
抗日戰(zhàn)爭勝利后，奉派到山東擬任山東軍區(qū)司令員、中共山東分局委員。
1945年9月下旬，當其行至河南濮陽地區(qū)時接到中央電令，遂奉命兼程轉(zhuǎn)赴東北，于10月底抵達沈陽。此后歷任東北人民自治軍總司令，東北民主聯(lián)軍總司令兼政治委員，東北軍區(qū)、東北野戰(zhàn)軍司令員兼政治委員和中共中央東北局書記，并兼任東北軍政大學校長等職。進入東北初期，曾根據(jù)形勢變化，向中央軍委提出縮短戰(zhàn)線的建議并被采納。爾后，參與領(lǐng)導建立東北根據(jù)地，并組織指揮了四平、新開嶺、三下江南四保臨江等戰(zhàn)役。
1946年1月，部隊改稱東北民主聯(lián)軍。2月，指揮所部在遼寧彰武和法庫之間的秀水河子殲滅國民黨軍第八十九師一部。該戰(zhàn)是民主聯(lián)軍在東北反擊國民黨軍的第一個殲滅戰(zhàn)，打擊了國民黨軍的囂張氣焰。
1946年6月，任中共中央東北局書記、東北民主聯(lián)軍總司令兼政委。
1946年7月，主持召開東北局擴大會議，討論通過由陳云起草的《東北的形勢與任務(wù)》（簡稱“七七決議”），強調(diào)發(fā)動群眾、建立根據(jù)地的必要性。指揮在北滿的民主聯(lián)軍進行三下江南（指第二松花江以南）戰(zhàn)役，和南滿的民主聯(lián)軍組織的四保臨江（在吉林南部）戰(zhàn)役南北呼應(yīng)，使國民黨軍首尾不能兼顧，疲于奔命，陷入被動。