1941年春，第七十四军参加了著名的江西上高会战，并赢得了“抗日铁军”的称号。
是年3月，日军兵分三路，企图以分进合击的战法，歼灭上高、高安地区的中国军队，打通湘赣公路，连接湘东日军，巩固南昌外围。
国民党第十九集团军采取诱敌深入，尔后集中兵力，包围歼灭的战法，迎战进犯之敌。第七十四军配置于上高地区，担负从正面反击的任务。
3月16日，北路日军第三十三师团连续突破国民党军徉做抵抗的防线，向第三道防线进击。17日，日军兵分三股，主力西进坑里村，另两股分别向独城、后港进击。第七十四军军长王耀武，即令第五十一师于堵头山、敢鼓岭一线进行堵击，激战一天，歼敌1600余人。20日，日军第三十三师团第二十混成旅团又向堵头山攻击，第五十一师官兵顽强抵抗，毙伤日军1000余人。而第五十一师官兵伤亡也很大，在争夺敢鼓岭战斗中，连长樊逢春率全连官兵固守阵地，与敌数次展开肉搏，结果全部殉国。
此后，南路日军也被友军击溃。
20日晨，中路日军第三十四师团，在南、北两路日军已经败退的情况下，仍孤军深入，在30余架飞机配合下，向第七十四军第五十七、第五十八师泗溪、官桥一线阵地猛攻。激战至22日晨，第五十七师泗溪、云头山阵地先后被敌突破。第五十八师被迫后撤至猪姑岭，锦江军桥又遭日军猛烈轰炸，第七十四军退路被切断，完全陷入敌之包围圈。
王耀武见形势危急，令锦江南岸的第五十一师不顾日军飞机轰炸，分兵增援第五十七师，击退进占四堡庄、华阳之敌。当夜，日军攻势稍缓，王耀武乘势调整部署，并命各部做好抗击强敌的准备。
24日，日军从南路军调来3000余人，配合第三十四师团，由师团长大贺亲自督战，向第七十四军各部阵地发动猛攻，企图将第七十四军歼灭于上高一带。日军出动飞机百余架，反复轰炸第七十四军主要阵地白茅山，投弹近2000枚，阵地工事大部被炸毁，官兵伤亡惨重，情况十分危急。军长王耀武指挥预备队先后发起7次冲锋，与敌展开肉搏，毙敌2000余人，使阵地得以巩固。
第七十四军将士全力拼杀，为友军对敌实施包围争取了时间。
次日，王耀武指挥第七十四军全线出击，很快肃清锦江南岸之敌。26日，第十九集团军将日军包围在不到5公里方圆的狭小区域内，并对敌发动最后猛攻。27日，日军在大批飞机掩护下突围。王耀武当即指挥所部追击逃窜之敌。第七十四军各部，不顾垂死挣扎之敌投放毒气弹，对敌猛追狠打。
28日，第五十八师追至长岭一线，与敌展开激战，敌为掩护其主力东逃，拼死顽抗。激战至中午，第五十一师赶到，当即向敌之右侧发动攻击。第五十七师也对官桥镇形成包围。敌被迫退至官桥镇内。第五十八师乘胜冲入官桥镇，与敌展开巷战。激战至下午，第七十四军收复官桥镇，歼敌600余人，日军第三十四师团少将指挥官岩永被击毙。
此后，第七十四军协同友军连克高安、奉新等地，与日军对峙于安义城附近。
在上高会战中，张灵甫协助师长廖龄奇指挥作战，命令士兵挖陷阱、埋地雷，以阻止敌之战车、大炮前进；组织机枪火网与白刃战，击退敌步兵的冲锋，以消耗敌有生力量。
由于日军占有空中及炮火优势，攻势凶猛，第五十八军官兵伤亡众多。第一七二团团长明灿向师部打电话请示行止时，张灵甫命令他：“哪怕打到只剩下你一个人，也必须守住阵地！”随后，他立即赶赴火线，帮助明灿出谋划策，指挥部队坚守阵地。此役中，第五十八师以伤亡2000多人的代价，协同第七十四军其他部队顶住了日军的强大攻势。
上高会战历时25天，以伤毙日军15000余人，获得胜利。第七十四军被战役指挥官罗卓英称为“抗日铁军”，并被国民党军委授予军中最高奖品“飞虎旗”，王耀武、施中诚（副军长）张灵甫等受到嘉奖。
第一章 整编第七十四师孟良崮覆灭记（10）
是年冬，张灵甫升任第五十八师师长。
1941年9月至12月，第七十四军两次参加长沙会战，均获得突出战绩。接着，该军又参加了浙赣会战，在衢州、江山一带与日军展开激战，阻击日军西犯。1943年4月，第七十四军又参加了鄂西战役。同年11月，日军以7个师团约10万人的兵力进攻常德。时已升任第二十九集团军副司令（仍兼第七十四军军长）的王耀武率部在常德东北地区与敌激战。日军在空军配合下，辅以战车、重炮，以优势火力连续猛攻常德，城中房屋几乎全部被炸毁。第七十四军第五十七师坚守城池，与敌血战16天，伤亡惨重，弹尽粮绝，师长余程万不得已率部撤出县城。
常德失守后，王耀武亲率第五十一师反攻，在友军配合下，经过6天激战，终于收复常德。
常德会战中，张灵甫率第五十八师在常德以北阻击日军。战斗开始前，五十八师部分士兵面对强敌，产生怯战心理。张灵甫针对这一情况，召集全师官兵进行动员，对官兵们说：“我们和日本鬼子作战，不仅要斗勇，而且要斗智。敌人武器精良，火力比我们强，这是他们的优势。但是，他们进行的是侵略战争，粮少弹缺需要速战速决，不能持久，这又是他们的弱点。我们虽然基本上是轻武器，但是人多势众，国土辽阔。我们应以自己的优势对付日本鬼子的弱点！”官兵经过动员增强了抗敌信心。日军自17时拂晓对第五十八师阵地进击，猛攻一昼夜，寸土未进。
由于第五十八军击退日军多次进攻，有力地支援了常德的正面防御作战，会战结束后，张灵甫被国民政府授予四等云麾勋章。
翌年初，王耀武升任第二十四集团军总司令，第七十四军军长由施中诚继任。
1944年5月，第七十四军奉命参加长（沙）衡（阳）会战，同友军先后与日军激战于益阳、宁乡等地。在敌强大攻势下，中国军队防线接连被突破。由于第九战区司令长官薛岳指挥失误，长沙于6月18日失守。日军继而向衡阳挺进。第七十四军奉命与友军在湘江西岸布防，日军以优势兵力突破中国军队防线，迅速南下，向衡阳发动猛攻。第五十八师奉命与第一00师之一部南下追击日军，并救援衡阳。
张灵甫率第五十八师从湘潭公路的青树坪转经衡宝公路，赶到衡阳外围，向日军据点鸡窝山发动进攻。7月下旬，张灵甫命一个团担任掩护，以一个团在军山炮连和师迫击炮营的配合下，对敌发动强攻，将守敌全歼，占领了鸡窝山。接着，他指挥所部向衡阳进逼，抵达市效五里牌。这时，守卫衡阳的第十军军长方先觉突然向日军投降，坚守47的衡阳终于陷落。但张灵甫还是获得了三等宝鼎勋章，不久升任第七十四军副军长。
1945年5月初，日军集中6个师团20余万人的兵力，企图打通湘桂线。国民党统帅部调兵30余万，在美国空军的配合下，由已升任第四方面军司令官的王耀武指挥，进行湘西“雪峰山会战”，第七十四师奉命参战，配置于绥宁、武冈、石下江、洞口一线。5月中旬，战斗开始后，敌以坦克与步炮联合部队，向第十四军阵地连续发动正面进攻。第七十四师则使用火箭筒、战防炮与敢死队配合，接连击退日军冲锋，节节挫败敌之攻势。经数日激战，毙敌2500余人，俘敌官兵700余人，击毁敌坦克15辆、装甲车10辆，而第七十四军仅伤亡300余人。
日军不甘心失败，继续向中国军队发起攻击。第七十四军第五十七师洞口一线防御工事遭敌猛烈炮轰，敌步兵数次冲至我前沿阵地。第七十四师守军与敌反复拼杀争夺，血战三昼夜，击退敌多次冲锋。
第五十八师防守武冈城，构筑内外防御阵地三道，日军反复发动攻击，突破武冈外围防线，攻抵城垣，以炮火掩护步兵用绳梯爬城，第五十八师官兵沉着应战，待敌爬到中途，以机枪、冲锋枪扫射，敌伤亡惨重，护城河内遗尸累累。
日军争夺第七十四军竹塘据点时，以坦克为先导，掩护步兵前进，反复冲锋达十余次之多。竹塘守军派出敢死队，用汽油弹炸毁敌坦克10辆，毙敌步兵百余人，将敌彻底击退。
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第一章 整编第七十四师孟良崮覆灭记（11）
战役进行到6月中旬，中国军队对日军进行合围聚歼，敌一个联队的兵力向第五十七师青岩阵地发动猛攻，企图从这里撕开缺口突围。敌人反复冲锋达8次之多，守卫青岩阵地的一个营，在营长李光亮的指挥下，不惧强敌，坚守阵地，不断将敌击退。最后，连长周北辰手持冲锋枪，率一个连与突入阵地之敌展开白刃战，将敌击退。全营随即发起反击，将残敌消灭。日军一个联队1900余人遂被全歼。何应钦、王耀武等人与美方将领麦克鲁、巴特鲁，以及新闻记者到青岩阵地视察，并当场对战斗有功官兵20余人发给奖章、勋章……
张灵甫于长衡会战结束后，被选拔到陆军大学将官班受训。当时，他只是少将级副军长，只能进入乙级班，经申报蒋介石批准，得以进入甲级班，成为该班唯一的少将军官。毕业时，抗日战争已经结束。他先回到第七十四军，不久到了南京。1938年末，他从长沙回西安探亲时，由陕西第一师范的老师韩兆鹗介绍，与西安名门望族姑娘高玉艳结婚。后来，两人因感情不好，又告离异。这次他到南京后，经人介绍，又与大学生王玉琳结婚。
1946年6月初，张灵甫升任第七十四军军长，兼任南京首都警备司令。第七十四军因驻节南京，拱卫京畿，被人称为“御林军”。
第七十四军在抗日战争后期，长期受到美国顾问训练，美国特使马歇尔曾到这个部队进行检阅。抗战胜利时，该部已全部美械装备，号称国民党军“五大主力中之主力”、“王牌中的王牌”。宋美龄经常代表蒋介石到该部视察，慰问官兵。蒋介石、陈诚称其为“国军模范”。
不久，国民党军召开整军会议，将一部分军改编为整编师，第七十四军也被改编为整编第七十四师，原第七十四军所辖3个师改为旅，全师约30000人。在南京一次高级将领会议上，蒋介石指定整编第七十四师为国民党军队的“典型部队”，命令各部队的一切教育训练都要以七十四师为标准。
是年6月末，蒋介石发动全面内战，五大王牌军也奉命投入各个战场。整编第七十四师调往苏北，归徐州绥靖公署副主任李延年指挥。
整编第七十四师于8月向苏北进发，一路占宿迁、陷泗阳、夺淮阴，继克淮安。蒋介石亲颁手启电，称整编第七十四师“超越友军星夜兼程运动，孤军直至淮阴”，对张灵甫嘉勉备至。李延年也为手中有这样一支“攻无不克”的王牌军而得意非常，吹嘘说：“有10个七十四师，就可以统一中国。”时任第二绥靖区司令官、统兵驻守济南的第七十四军第二任军长王耀武，听说张灵甫挥师北上，连下数城，也夸口说：“中国军队只有第七十四师能战，是我亲手培养起来的。”
张灵甫自出师之后，接连获胜，便认为*不堪一击，以后仍可长驱直入，无往而不胜。