1937年8月升任第13军73旅旅长。次年3月，在台儿庄战役中，戴旅火攻陶墩，智取朱庄，激战郭里集，迫使言儿庄之敌后撤，得华胄劳誉奖-e(一说宝鼎勋章)1枚。5月，升任第89师副师长兼第31集团军总部干训班教育长。8月，率部投入武汉保卫战，被第31集团军记大功1次。
1938年3月15日，他奉命率部参加鲁南台儿庄会战，担负着阻击北面之敌的任务，他火攻陶墩，计取朱庄，激战郭里集，与兄弟部队合围，迫使台儿庄之敌后撤。战后，获得华胄荣誉勋章，擢升为八十九师副师长。是年夏天，又投入保卫武汉的外围战，与兄弟部队一起，痛击从九江进犯的日军第九师团，日军损失惨重，敌人曾先后补充兵员达九次之多。因而获记大功一次。
1939年1月，在湖南湘潭升任第五军第200师师长。第二百师对外号称是中国军队的第一个、也是惟一的机械化师。戴安澜回顾过去，展望未来，撰写了《自讼》一书，他说，这是”一方面为检讨过去的缺失，一方面是确定今后生活的正当途径。“，以认识形势并鞭策激励自己。戴安澜军旅一生，勤奋学习，从不间断。林森称誉他为儒将风徽。他经常将学习的心得及做人的要求写下来给其所属部队的各长官。其中最有代表性的是：“人我之际要看得平：平则不忮，功名之际要看得淡：淡则不求，生死之际要看得破：破则不惧。人能不忮不求不惧，则无往而非乐境而生气盎然矣。”他为自己提出四条准则：毁誉不闻，宠辱不惊，安危不动，得失不患。他还认真总结军事教育方面的经验教训，又写成了《磨励集》及《《磨励集》续集》，详述班、排、连的攻防和射击教育，作为训练部队的教本。当年11月挺进桂南参加昆仑关大战，三失三克昆仑关，击毙了日前线指挥官第五师团第十二旅团长中村正雄少将，坚守了阵地。在昆仑关战斗中他身负重伤，由于战功卓着得到四等宝鼎勋章。各报记者因此在国内外报刊上报道大战经过，盛赞戴安澜师长颇具北宋大将军狄青的风度。
