抗日战争爆发后，彭绍辉先是任八路军120师教导团团长，后来又担任了358旅旅长。
358旅的任务十分艰巨，除与日寇作战外，还担负着护送由延安向敌后根据地输送人员、物资和弹药的经常性任务。
1939年3月，日军对晋西北根据地发动大规模的“扫荡”，企图寻找八路军领导机关，消灭八路军主力。在这紧急情况下，358旅奉命护送由“抗大”、“陕公”、“鲁艺”等单位7000多名男女干部学员组成的“第5纵队”，越过同蒲铁路东迁敌后。
同蒲铁路是交通干线，日军控制得很严，早已对铁路两侧的村庄实行清剿政策，致使沿途百余里几乎成了无人区。
“第5纵队”又都是非战斗人员，要安全顺利通过是十分困难的。彭绍辉非常重视这次护送任务，接任务后，召开诸葛亮会，组织熟悉封锁线两侧敌情、地形、民情的人仔细研究护送的路线。彭绍辉还派出少量兵力到北线踩路、找向导，并且严密封锁信息，制造假象，将敌人的注意力吸5！到北线，然后从南线护送东迁。
彭绍辉确定护送方案：把“第5纵队”分成3个梯队，并亲自率领1个团进行掩护。彭绍辉利用夜暗行动，三次往返于敌人据点林立、铁甲车昼夜巡逻的同蒲路，把干部学员送了过去。在剩下最后一批人员时，彭绍辉更加小心，又一次研究方案，确定路线，最终全部胜利地完成了护送三个单位学员干部的东迁任务。
入冬以后，358旅奉命向晋察冀护送一批弹药。时值寒冬，晋西北高原北风呼啸，大雪铺天盖地。全体指战员们不仅要随时准备对付敌人的铁甲巡逻车，而且还要与严寒、饥饿作斗争。经过努力，最终圆满地完成了任务。
国民党顽固派发动第一次反共高潮时，阎锡山一面派人到临汾与日军进行试探性谈判，一面调动6个师的兵力，向晋西北。晋西南根据地发动进攻。人路军120师主力正在冀中平原作战，根据地内部兵力极为缺乏。这时的358旅既要坚持对日作战，又要同顽固派的反共投降活动进行有理、有利、有节的斗争，还要担负护送人员、物资、弹药往返于延安和各根据地的任务，担子沉重，可想而知。
彭绍辉面对如此巨大的任务，镇定自若，从容地指挥部队，先在太原以北耀子村歼灭日军两个中队，接着率领晋西北的358旅及抗日决死队，按照“坚持自卫、坚持胜利、坚持休战”的原则，和“发展进步势力，争取中间势力，孤立顽固势力”的方针，与顽固派展开坚决的斗争，直到贺龙率120师主力回师晋西北。逐出顽固势力。
此时的晋绥根据地，不但形势险恶，生活也极为艰苦，无论军队还是地方，吃穿都成了问题，到了“夏缺单衣冬缺棉，踏脚跑步来御寒，二两黑豆四两糠，土豆南瓜苦菜汤，数月不见油和盐，想吃小米难上难”的地步。
面对现实，彭绍辉更多想到的是党中央。只要搞到一点粮食和钱，就送往120师师部再转往延安。指战员编了一段顺口溜称赞彭绍辉：“一把手”的党性强，革命全局胸中装，教育部队紧肚肠，有粮首先送中央。
在抗日战争时期，彭绍辉有较长一段时间还担任了抗大分校校长的工作。这位从小与学校几乎无缘的穷苦人，到部队后却处处与学校打交道。
在旧军队，彭绍辉进过随营学校。平江起义成为红军战士以后，他当过教导队长，在红军学校当过队长，就是在战略转移的长征路上，他还当过教导营长、红军大学的政治科长兼军事教员；长征胜利后，他担任的第一个职务又是教导团长。新中国成立后，彭绍辉先后任中国人民解放军第一高级步兵学校校长、中国人民解放军副总参谋长兼训练总监部副部长；1957年底参与组建军事科学院，任副院长。他的军事生涯似乎与军事院校有缘。难怪人称“校长将军”。
抗日战争中，彭绍辉担任的是抗大第7分校校长。这个分校是以他曾当过团长的120师教导团为基础组建的。
彭绍辉到校后，深知治军先治校、治校先治严的道理。他亲自主持制订了学校管理教育的规章制度，对违反者绝不迁就，不管什么人违反了纪律，他都坚持原则，铁面无私地进行严厉批评和严肃处理。
学校生活很艰苦，学员们一边学习，一边自己动手搞生产劳动。彭绍辉不但深入了解学员的生产、生活情况，还和学员一起参加劳动。彭绍辉是独臂，使用工具不方便。为此，他专门请人打制了一把一只手用的锄头。在彭绍辉的带领下，学员们边学习、边生产，每年都能收获＆XX）多担粮食和大批木炭、羊毛。蔬菜等，不但自给有余，还可拿出部分粮、物支援前方。
1945年，彭绍辉因出席“七大”来到延安，开会前夕，毛泽东听说他到了延安，就邀他见面。彭绍辉闻讯后非常激动，立即前往毛泽东的住地。毛泽东住在延安枣园，跟“七大”代表的住地还有一段路程，彭绍辉随着接他的同志穿过一片树林，来到毛泽东住的地方。
进门后，毛泽东亲切地接见了他，首先问道：“绍辉同志，你是瓦子坪的人呀！你是个放牛娃出身啊！我记得我们在老家见过面。”
彭绍辉对毛主席说：“主席，是的。我第一次见你，是在1927年1月10日。那时候，你回到韶山考察农民运动。”
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