二劉大戰結束后，劉湘即在成都宣誓就任四川“剿匪”總司令，奉蔣介石之命，先后對付入川的紅四方面軍和中央紅軍。10月，劉湘將川中各軍編為六路，分別以鄧錫侯、田頌堯、李家鈺、楊森、王陵基、劉存厚出任一至六路總指揮，對紅軍各方面軍展開圍攻，然而，卻遭到失敗，劉湘先后將劉存厚、王陵基撤職查辦。1934年間，劉湘又在南充設立四川“剿匪”總部前方軍事委員會，推出“神仙”軍師劉從云為委員長。結果被紅軍擊潰二十多個旅。

1934年10月，中央紅軍開始長征。蔣介石想趁此機會派出中央軍十個師到四川“援助”劉湘，電邀劉湘到南京面商機宜。劉湘到漢口時，即與從上海約來的鄧漢祥密商，決定無論如何，要阻蔣介石派兵入川。10月20日，劉湘抵達南京。經過反復磋商努力，取消了蔣介石派兵入川的提議，達成了三項決定：一、仍由劉湘擔任四川“剿匪”總司令，負計劃、指揮全責，中央盡量補助餉款彈藥;二、改組四川省政府，以劉湘為主席;三、組成南昌行營駐川參謀團，任命賀國光、楊吉輝為該團正副主任。12月10日，劉湘返加四川。1935年間，劉湘在蔣介石派去的參謀團的監督之下，積極參與了對紅軍的堵截和圍追。

1935年5月，蔣介石主力部隊進入四川，形成了中央軍控制四川的局面。6月，參謀團著手整頓川軍，規定各軍、師一律按現額縮減三分之一，軍費減發三分之一。8月，參謀團又成立點驗委員會，點驗川軍，核實名額。11月1日，蔣介石為了進一步加強對四川和西南各省的控制，改設軍委會委員長重慶行營，以顧祝同為主任，賀國光為參謀長，參謀團即行撤銷。

面對蔣介石勢力進入四川，控制和瓦解川軍，劉湘深以為慮，不得不想辦法對抗。首先，他在改組省政府時，任用自己的親信。另外，劉湘還宣布廢除近二十年的防區制，原防區內一切政權交給省府。在軍隊方面，劉湘仿效蔣介石組織黃埔同學會的方法，健全原先已有的松散組織武德學友會，作為團結、考核、控制軍隊的工具。同時，著手聯絡民主人士和共產黨人，共同抵制蔣介石。馮玉祥系統的汪導予、李蔭楓、高興亞，共產黨人郭秉毅、張曙時、黃子谷、羅世文、李一氓等先后到劉湘部工作。其后，劉湘在武德學友會的基礎上，又組織核心組織“武德勵進會”，自任會長。武德勵進會對外保密，會員全為實職營長以上親信軍官。武德勵進會在川軍中每團設有小組，起著團結、監視、控制部隊，防范蔣介石收買部隊將領等作用。在川軍縮編點驗中，劉湘的第二十一、二十三、四十四軍共九十六個團，縮編為六十個團，但劉湘將其余部隊又納入于省府保安部隊，改成二十四個保安團，實力削弱甚微。

1937年抗戰爆發，全國抗戰呼聲甚高，中共主張停止內戰，一致對外。劉湘認為，一致對外，可以轉移蔣介石對準自己的矛頭，決定改變擁蔣反共的方針，聯共結友，參與抗戰。他派張斯可為代表赴廣西，與中共代表及李宗仁、白崇禧簽訂了一個旨在“團結一致，共同抗日”的《川、桂、紅協定》。

七·七盧溝橋事變爆發后的第二天，劉湘即電呈蔣介石，請纓抗戰。同時通電全國，吁請一致抗日。1937年8月7日，劉湘飛赴南京參加國防會議，力主抗戰。他表示：“抗戰，四川可出兵三十萬，供給壯丁五百萬，供給糧食若干萬石?！被爻啥己螅茨暇┱渴?，蔣任劉湘為七戰區司令長官，將川軍編成第二十二、二十三兩個集團軍，第二十二集團軍總司令鄧錫侯，副司令孫震，轄四十一、四十五、四十七軍，第二十三集團軍由劉湘自任總司令，唐式遵副之，轄二十一、二十三軍。蔣先將從川北出川的二十二集團軍調往山西，劃入閻錫山二戰區，當由川東出川的二十三集團軍到漢口時，蔣將其劃歸程潛第一戰區，拱衛南京外圍。當劉湘到達南京時，他的第七戰區防區何在，任務是什么都還不知道，手下的川軍就全沒了，劉湘完全失去了對川軍的控制，不久就病死。

血肉抗戰

川軍出川時，各界普遍認為這是當時中國“最糟的軍隊”，裝備不足，缺乏彈藥、給養和醫療設備，冬天在山西打仗時，士兵腳上穿的還是草鞋。然而，就是這樣一支部隊，卻在抗戰中進行了無數次最艱苦、最慘烈的犧牲，為中華民族的民族獨立事業做出了偉大的貢獻。加上出川抗戰的川軍，總計約350萬四川人走上了抗戰的戰場。也就是說，當年大約每15個四川人中就有1人上了抗日的前線;全國抗日軍人中，每5個中就有1個是四川人。整個抗日戰爭期間，僅有四川等少數幾個省份未遭受日本人的鐵蹄踐踏，但四川卻向全國提供了20%的兵源，和50%的錢糧 。內戰中惡名在外的20軍楊森部，是抗戰中第一支出川抗戰的川軍，從淞滬會戰開始，無役不從，是三次長沙會戰的骨干兵團，曾在第三次長沙會戰珠影山戰斗中全殲日軍第九混成旅團加藤大隊。川軍二十六師，參加淞滬會戰，是戰績最好的五個師之一，全師四千余官兵，到撤離戰場時僅存六百多人，傷亡85%以上。

南京保衛戰，川軍二十一軍防守南線，145師守廣德，陣地失守，師長饒國華毅然率剩余僅一營部隊沖入敵陣，以圖恢復陣地，終因寡不敵從，身陷重圍，彈盡援絕，饒國華自殺殉國。144師師長郭勛祺也在戰斗中負重傷。二十二集團37年底編入李宗仁第五戰區戰區，參加臺兒莊戰役，一二二師師長王銘章，奉命駐守滕縣，日軍主力磯谷廉介的第十師團猛攻滕縣不下，以重炮飛機猛轟，炸毀城墻，王師長親自指揮巷戰，不幸遭機槍掃射壯烈犧牲。王師長殉國后，所部官兵逐屋抵抗，戰至最后一人，城內傷兵不愿做俘虜，以手榴彈與沖進來的敵人同歸于盡。滕縣一役，一二二師五千余人幾乎全部傷亡。在滕縣以北的界河、龍山帶布防之一叁一師陳離部，也傷亡四五千人。川軍的122師在王銘章的領導下，在滕縣全軍犧牲。最后在城中的三百余重傷員，在日軍破城后能行動的都沖出去與之肉搏殉國，剩下已無力行動的傷員則含笑一起拉響是剩下的兩箱手榴彈，以此殉城。此役，川軍將士中沒有出現一個被俘虜的，為川軍贏得了全國的尊重。正是川軍的巨大犧牲才換得臺兒莊戰役的勝利，李宗仁曾揮淚而言：“川軍以寡敵眾，不惜重大犧牲，阻敵南下，完成戰斗任務，寫成川軍史上最光輝的一頁。”李家鈺部第四十七軍，長期在晉東南作戰，后編為叁十六集團軍，駐守河南，在豫中會戰中，由國民黨上層指揮不力，豫西各部在混亂中轉移，三十六集團軍因是雜牌，奉命擔任掩護，在轉移途中，司令部直屬隊不幸與日軍穿插分隊遭遇，總司令李家鈺當場中彈身亡，成為抗戰中殉國的川軍最高級別將領之一。無論是部隊的裝備和軍事素質、部隊待遇，都無法與國民黨中央軍相提并論。但抗日戰爭中，這支部隊用自己大無畏的犧牲換來了“川軍能戰”、“無川不成軍”的名聲，傷亡居各省之首。而從成都附近各機場起飛的B29飛機對日本本土及其占領地共計投下炸彈3623噸，令日本法西斯膽寒。

戰時政局

抗戰開始后，劉湘抱病出征，川政交由第四十四軍軍長王纘緒處理。1938年1月，劉湘在漢口病故之后，王纘緒就想繼承劉湘的軍政職務并積極進行活動。蔣介石打算以重慶行營主任張群接任四川軍政，又擔心四川的留守軍人不滿。后蔣介石聽取了重慶行營參謀長賀國光建議，讓其實并不孚眾望的王纘緒接任，以便隨時可取代。3月，王纘緒升任第二十九集團軍總司令。4月，代理四川省主席。為了進一步控制四川政局，蔣介石又于同年2月委任鄧錫侯為重慶行營副主任兼川康綏靖公署主任。不久，鄧錫侯從前線回到四川主持川康軍務。任川康綏靖公署主任。

王纘緒當上省主席不久，逼走了省政府高等顧問張瀾。他借整頓吏治和財政，任用親信，排斥異己，使得劉文輝、鄧錫侯的保定系軍人反對，就連劉湘速成系的軍人也對他不滿。面對這種形勢，王纘緒只有進一步投靠蔣介石。1938年7月，鄧錫侯、潘文華、王纘緒及西康省主席劉文輝在成都與云南省主席龍云秘密簽訂了川康滇三省政治、軍事、經濟實行合作的盟約，聯合抵制蔣介石的宰割。事后，王纘緒全盤向蔣介石密電報告，使鄧、潘、劉對其恨之入骨，于是策動川康軍人反對王纘緒。1939年8月10日，鄧錫侯等指使川康彭煥章、陳蘭亭、劉樹成、周成虎、謝德堪、楊曬軒、劉元瑭七師長倒王，發出通電，列舉王纘緒十大罪狀。調動軍隊進逼省城。蔣介石乘機以平息事態為由，勸王纘緒率部出川抗日，自兼四川省主席。1940年，蔣介石則把省主席職務交給了張群(兼成都行轅主任)。張群主政四川，留在四川而擁有較大實權的川軍將領，則只有川康綏靖公署主任鄧錫侯了。鄧錫侯便成了川康軍界第一號人物。

鄧錫侯從抗日前線回川任職后，鄧將四十五軍留川的黃隱部編為九十五軍，由黃隱任軍長。除策動川康七師長驅逐王纘緒外，對一切嫡系、非嫡系的部屬都能以他所說的“公、誠、和、信”四個字來對待，因而威信大大提高。為了抗日大局，他還要常常調和國民黨中央政府與川康地區以及地方各實力派之間的矛盾。此外，鄧在動員四川軍民支援抗戰以及爭取美國、印度對四川的援助等方面都作出了積極的貢獻。