路军真心抗战救国并有一套纯熟的游击战术，对于用劣势装备战胜日军很有用处。于是，他就和八路军交朋友，并共同探讨杀敌的韬略。一九三九年，他派人到八路军学习游击战术并亲自主持在平陆县槐树庄举办第四十六军干训班传授游击战术，讲解团结抗日的思想。他还亲请刘伯承将军为第四十七军营以上干部讲授战略战术，常与朱德同志、薄一波同志互相来往，密切团结协作，共同抗日。李家钰坚决反对大敌当前，自戕手足，坚持与友军团结抗日。

    李家钰将军率部在晋南作战数年，打仗数十次，屡奏捷报，一九三九年夏，他以战功晋升为第四集团军副总司令。一九三九年冬，他再次晋升为第三十六集团军总司令，管辖第四十六军和第十七军。

    一九四一年夏，第三十六集团军奉令南渡黄河，驻扎在洛阳以西的新安县，担负起守卫天险黄河，拱卫中原的任务。李家钰将军身在抗战前线，时刻不忘杀敌，他经常亲自巡视前沿警戒线，了解敌军的动态，勉励将士忠于职守，严密监视敌人。他经常亲自派遣游击部队偷渡黄河，到北岸侦察，搜索敌情，袭击敌人，捕捉俘虏，加强戒备，防御日军渡河南犯。

    一九四四年三月，日军南渡黄河的企图更加暴露，李家钰将军在第一战区洛阳军事紧急会议上提出“先发制人”之策，建议使用空军轰炸北邙山头日军的桥头堡阵地，尔后以佯渡牵制日军，使敌处于被动，我军立于主动，但这一主张未被上级采纳。

    五月十七日，日军从中牟、陕县两处强渡黄河，由于我方战区主官率先西逃，各部队失去统一指挥，盲目后撤。李家钰将军见此危境，十分镇定，他主动在渑池县召开西撤各部队主官会议，决定统一指挥，派出掩护部队，指示退却目标和退却道路，集结主力，再图反攻。大家一致推举李家钰将军出任统一指挥官。李家钰临危受命，指挥若定。他主动提出由第四十七军担任后卫掩护任务，掩护各军撤退和集结。

    五月二十日，李家钰将军率第四十七军殿后宿营在陕县姚店。

    五月二十一日上午七时，李将军率部西撤，正值秦家坡高地时，突遭日军的袭击，李将军亲率特务营奋力反击，不幸头腹中弹，以身殉国，用鲜血和生命实践了其生前亲书的“男儿欲报国恩重，死到疆场是善终”的钢铁誓言。

    李家钰将军亲临前线杀敌，壮烈殉国的消息传出后，举国悲愤。他的忠骸运到成都后，四川省政府和国民政府驻川各级机构、各界人士、群众团体联合举行公祭和隆重的追悼会。蒋介石委员长亲自发来了唁电，政府各要人、各党派、知名人士都送了花圈和挽联，表彰李家钰将军坚持抗战的丰功伟绩和为国献身的崇高的爱国主义精神。著名爱国诗人柳亚子先生赋诗一首，悼念为国牺牲的英烈：万里中原转战来，前师急报将是颓。

    归元先轸如生面，化碧苌弘动地哀。

    军令未闻诛马谡，思论空遣重曹丕。

    灵旗风雨无穷恨，丞相词堂锦水隈。

    追悼大会后，李将军的忠骸被安葬在成都市南郊红牌楼广福桥的“李上将墓园”里。

    一九四四年六月十一日，《新华日报》发表《悼李家钰将军》的短评。

    文章指出：“中原大战……我将士英勇，李家钰将军在此役中杀敌殉国，是应受到全国尊敬的。……我们哀悼李家钰将军抗战殉国，希望前线将士都抱为国牺牲的决心！……”

    六月二十二日，国民政府下令：“故陆军中将李家钰，追赠为陆军上将。”

    七月十日，国民政府又下褒扬令，纪念烈士的爱国牺牲精神。

    人民是永远不会忘记为国捐躯的抗日英雄的！

    一九八四年四月二十五日，四川省人民政府正式批准，追认在抗日前线英勇牺牲的李家钰将