抗战一爆发，蒋介石就以抗战统帅的权力，将龙云经过多年训练的云南精锐部队的主力抽调出境。1937年9月，以卢汉任军长的第六十军，辖三个师，奉命出滇保卫南京外围。当时，蒋介石十分注重对非嫡系将领施以恩惠，加以笼络。六十军到武汉时，蒋介石待之礼遇有加，允许卢汉增编3个补充团，拨给汽车20多辆以及德造手枪800支，子弹10多万发，还专门为该军配备后方医院。此外，他还令六十军全副武装，列队行军经过武汉闹市区，以宣示国军仍有精良部队未投入战斗，借以鼓舞后方民心，同时也振奋了六十军军威。滇军在武汉游行时，蒋介石的德国顾问看到后，惊异地对蒋介石说：“卢汉率领的滇军是你们中国的骄傲，是最有力的部队。”
徐州会战时，六十军开赴鲁南战场，在禹王山之战中打得英勇顽强，苦战近月，全军官兵伤亡过半，其中旅、团长阵亡5人，负伤4人。徐州会战以后，滇军虽然损失很大，但名声大振。此时的蒋介石没有采用削弱杂牌军的惯用手段，他在武汉召见龙云和卢汉，对滇军英勇作战大加赞扬，保证部队不缩编，可速请本省补充兵员，武器不足由中央补充。当然，他还要求龙云再派一个军出师抗日，于是孙渡率领第五十八军奔赴湖南第九战区参加抗战。为了避免分化瓦解滇军的嫌疑，蒋介石任命卢汉为第一集团军总司令，统一指挥五十八军和六十军。
早在南京国防会议期间，龙云三番五次地表示，现在国难当头，大家都应“少说废话，多负责任。身为地方行政负责者，当尽以地方所有之人力财力，贡献国家，牺牲一切，奋斗到底，俾期挽救危亡”。现在，他奉命派滇军出征，大部分装备、给养均由地方自筹，滇军在前线也忠勇奋战。但是龙云的抗战热情并没有抵消蒋介石对他的顾虑，一个突发事件反而增强了蒋对他的疑心。
1938年12月18日，汪精卫以“赴滇讲学”为名飞往昆明，19日下午由昆明飞往越南河内，开始了他的“曲线救国”之旅。据汪派人士说，汪精卫已将全部“和平运动”的计划告诉了龙云，还得到龙的赞同。汪精卫在发表“艳电”投敌之后，其爪牙们也不断宣称，龙云是可能“响应”的重要人物。
虽然龙云在汪出走当日就电告了蒋介石，后来又就此事做专门报告，但在外敌紧逼、内部分裂，流言四起的环境下，蒋介石是不可能不怀疑龙云的真实态度的。
在此期间，蒋介石曾先后派遣李烈钧、唐生智来云南考察，实际上是监视龙云。不过，考察后唐生智给蒋介石的报告认为，龙云抗战态度是坚决的，“拥护钧座，始终不渝”，与汪精卫叛逃事件并无牵连。唐生智的报告并不足以使蒋消除疑心，何况，削弱龙云势力解除云南半独立的割据状态是蒋介石素来的愿望。汪精卫经由昆明出逃的事件，不过是加速了蒋介石控制云南的步伐。
龙云也在防备着蒋介石。滇军主力部队被调往抗战前线后，滇中军力空虚，为了加强云南防护，龙云不顾蒋介石“国防归中央”的规定，又组编了7个步兵旅。但是这并不能阻止中央军开进云南。
1939年冬，日本入侵桂南接着侵入越南，中国经越南的交通线被截断。为了保卫云南大后方及缅甸这条国际交通线，1940年9月蒋介石下令抽调第一集团军总司令卢汉率原第六十年军的一八二、一八四两个师及第九集团军司令关麟征率领第五十二军开入滇南，沿滇越边境布防。这是蒋介石的中央军首次进入云南，熟悉蒋介石为人的人也知道这是他为吃掉龙云而下的第一步棋。蒋介石为了消除龙云的顾虑，任命龙云为军委会昆明行营主任，并允许龙云新成立一个军（第九十三军）。
1941年，中英达成共保滇缅国际交通线的协议后，蒋介石调集大量部队到云南边境，出于抗战大局的需要，龙云再次同意中央军入滇。当时，驻扎在云南的蒋介石部队主要有三个部分：国民政府军事委员会驻滇参谋团（以林蔚为参谋团长）的部队，昆明防守司令（初为宋希濂，后为杜聿明）的部队，准备入缅的远征军。1943年4月，蒋介石又成立了以陈诚为首的远征军司令长官部，设在滇西楚雄，把楚雄以西的军队指挥权从昆明行营（原行营主任为龙云）划分出来，削弱了龙云的实力，并且楚雄在昆明附近，可以就近监视龙云。
（云南人民修筑滇缅公路）
蒋介石利用中央军入滇来解决龙云的用心是十分明显的。他常常向在滇的亲信面授机宜，要求他们秘密监视龙云的动向。他曾对宋希濂（当时第十一集团军总司令兼昆明防守司令）说：“你到昆明后，首先要了解云南的情况，搞清楚昆明附近的地形，对各重要据点要确实控制，随时提高警惕，并与王叔铭（时任昆明空军司令兼空军学校教育长）密切关系。”中央军进入的同时，许多军统特务也开进云南活动。
就是通过这样一步一步的行动，蒋介石把他的势力逐步渗透到云南的各个领域，龙云的力量不断受到排挤。但蒋介石想解决龙云，彻底控制云南的图谋一直未能得逞。但抗战一胜利，蒋介石就利用机会用武力把龙云请到重庆任军事委员会参议院院长，从而在表面上了控制了云南。但滇系的几十万大军和地方势力依然存在，一番波折后，只好任命滇系第二号人物卢汉继任云南省政府主席，云南政权仍然落在滇系手中。在龙云领导下的云南为抗日作出了巨大贡献。
滇军先后在鲁南、武汉、湘北、赣北及滇南作战，“均能忠勇奋发，一往无前，弹雨枪林，伤亡枕藉”。据统计，在抗日战争期间，云南派出滇军支援前线抗战约近40万人，伤亡约10万人。龙云自己也曾表示：“滇省原为贫瘠之区，但国事如此，誓以将政府历年所蓄，及民间所有公私力量，悉数准备贡献国家”，而无怨言。
但是，这并没有赢得蒋介石的信任。相反，蒋介石不断排挤龙云的力量，在云南安插自己的亲信，密布特务，监视龙云的举动。云南“中央化”的过程中，蒋介石并没有获取地方实力派的人心。
蒋介石排斥异己的做法促使龙云政治思想发生转变，在抗战中，龙云暗中支持抗日民主运动，促进了昆明民主堡垒的形成。蒋介石把龙云赶出了云南，不仅没有解决云南问题，反而是促使云南及其他省份的地方实力派背蒋而去，加剧了蒋介石政权的离心力。
3.为退向西北做准备
西北有着辽阔的地域和十分重要的战略地位。不过，多年以来，中央政府在这里的统治却又是最薄弱的。同时，在这片土地上，民族、宗教问题错综复杂。蒋介石非常重视西北，抗战以前就派遣胡宗南率中央军主力镇守西北。全面抗战爆发以后，西北有着双重的意义，即作为一条重要的国际通道和西南地区的门户。正因为如此，自1940年以后，蒋介石不断加强西北的军事力量。
他将胡宗南的第十七军团扩编为第三十四集团军。蒋介石给胡宗南制定了“东御日寇、北制共匪、西防苏俄、内慑回马”的十六字战略方针。为了加强空中防御，蒋介石同时下令在河西之玉门、张掖，青海之居延海等地修建重型轰炸机机场。另外，蒋介石还亲自兼任“战时工作干部训练四团”、“西北干部训练团”团长和“西北游击干部训练班”班主任，以培养国民党在西北的政治、军事骨干。
太平洋战争的爆发使中国东部和南部的国际通道被完全截断，缅甸的失守又使西南面临被日军攻击的危险，这样，蒋介石更感西北战略地位的重要。他认为“今后我国局势，西北重于西南，对内重于对外，整军重于作战”，因而计划“从事于西北之建设，并将新疆与青海之全部铁路一气呵成。盖战后二十年内，如有外患，则我必取守势，仍欲引敌至我内地决战”。他甚至有迁都西安的打算。他认为“南京与北平皆近海，最初三十年必不能建立强大之海军为之掩护。故首都地点不能不在西安。以其地位适中，介于东北与西北之间，足以控制全国。”
于是，蒋介石进一步增兵西北，使这一地区中央军多达13个军。1942年3月，他将胡宗南任命为第八战区副司令长官，并将其所率部队扩充成3个集团军。其中，陕南、豫西、陇东、关中一带的第三十四、第三十七集团军驻用于防共和御日；在兰州、平凉及河西走廊一带的第三十八集团军防范盛世才，牵慑回马。
蒋介石对此还不是很放心，决定亲自到西北去巡视。为什么选择这个时间去巡视西北呢？其的目主要有三：
首先是为解决新疆问题。苏德战争爆发以后，善于见风使舵的盛世才以为苏联和共产党不可靠了，便积极投向蒋介石。恰在此时，原驻哈密的苏联红军第八团主力被调回参加卫国战争，盛世才见时机到来，便派人向第八战区司令长官朱绍良输诚。蒋介石也认为这是千载难逢的机会，从而确定了解决新疆问题的几项原则：向新疆派兵；将新疆划归第八战区，以盛世才为副司令长官；新疆与苏联间的政治、经济问题，其交涉权由中央行使。但盛世才又为中央军人新后其地位无保障而顾虑重重。朱绍良为稳住盛世才向蒋介石提议，由蒋派亲信大员携其亲笔信函前往迪化，承诺不危及盛世才在新疆的权力和地位，以解除其反苏反共的后顾之忧。
（盛世才）
西藏此时也出现了严重的危机。国民政府同西藏的关系此时存在危机。关系恶化的主要根源是西藏地方政府阻止中央政府修筑中印公路。虽然，蒋介石采取了软硬兼施的政策，但西藏地方当局以英印为靠山，坚决拒绝康印公路经过西藏，尤为严重的是在1942年7月6日成立专理汉藏间一切事情的“外交局”，俨然以独立国自居。因此，蒋介石计划乘巡视西北之际，决定对西藏问题的解决方针。
最后就是督促胡宗南加强封锁陕甘宁边区的目的。
1942年8月15日，蒋介石乘飞机从重庆飞往兰州，这是抗战全面爆发后，蒋介石对西北地区进行的首次巡视。一个月左右的西北之行，他先视察了甘肃，后又视察了青海、宁夏、陕西等地，并对上述各个问题进行了安排。
在新疆问题上，他于8月29日派宋美龄、吴忠信、朱绍良等携带他的亲笔信飞往迪化，抚慰盛世才。这封信的主要内容是：中央军由兰州开进安西、玉门，控制哈密的苏军；委派新疆外交特派员，收回外交权，归中央政府，使苏联在新疆的外交步入正轨；肃清在新疆的共产党；下令苏联军队撤离新疆；收回迪化的飞机制造厂。与此同时，对新疆省党务特派员、教育厅长与省政府秘书长等人选作出规定，要求均由重庆任命。
在迪化，盛世才盛情款待宋美龄一行。经过一夜洽谈，盛世才在宋美龄一再保证其在新疆地位不变的条件下，同意了蒋介石的要求，并当即复函表示按蒋的要求去做。9月5日，在蒋介石返回西安不久，盛世才便命令苏联撤走所有驻新疆专家、顾问以及驻甘新边界星星峡的苏军。9月17日，盛世才在新疆掀起清共浪潮，中共驻新疆领导人陈潭秋、毛泽民、林基路等被逮捕。蒋介石在新疆反苏反共的阴谋得以实现。
为解决西藏问题，蒋介石于26日由兰州飞抵西宁。为了解除马氏兄弟的戒备心理，他在青海省政府下榻，除了钱大钧、朱绍良、顾祝同、胡宗南、戴笠等心腹大员外，只带贴身保镖四人。在召见马步芳、马步青时，蒋介石大加赞赏马家军，鼓励他们“精忠报国”，并犒赏他们10万元。蒋介石青海之行有着十分明显的目的，即要借马家军的力量对西藏造成压力。马步芳对西藏早存非分之想，在1932年同西藏军队在玉树进行过青藏战争。
这次，蒋介石设想在青海与西康之间单独设立一个单独的省，把玉树作为省会，以加强对青藏康边的控制。他乘飞机巡视了青藏边地区后，决定“对藏暂时隐忍，以冀其自觉”，解决西藏问题以政治手段为主，军事手段为辅，只要西藏承认中央政府只有一个，即重庆政府就够了。蒋介石认为，只要西康和青海控制在手中，川康和青藏公路打通，“藏事自然解决”。
（蒋介石巡视西北与蒙旗各族王公合影）
因此，他在青海对马步芳百般笼络，要其在军事上给西藏加强压力，并修筑西宁至玉树长达1400余公里的青藏公路，修建飞机场，俨然使青海成为解决西藏问题的前沿阵地。蒋介石还部署马步芳派军队两个团进驻青藏边境，配合西康刘文辉的军事行动。该支部队不久便进入西藏境内。蒋介石在青海期间巡视并布施于塔尔寺和东关清真大寺，并于27日召见藏教活佛、回教阿訇、藏满蒙回汉各王公、千户、百户、士绅等于西宁，大谈民族团结。他称汉、藏、蒙、回、满是五大宗族，均是中华民族的一部分。
在军事问题上，他先后巡视了河西走廊的肃州（酒泉）、嘉峪关、甘州（张掖）、凉州（武威）等地，视察了第二十九集团军各部队和宁夏马鸿逵部队，为中央军进人新疆做准备。同时，先后在兰州兴隆山、宁夏谢家寨召集西北高级将领召开军事会议，并对西北的军事问题进行部署。防范共产党，是他强调的重点，他要求加强对陕甘宁边区的封锁。
在西北的巡视中，蒋介石发现西北军队军心涣散，战斗力低下。各将领也普遍反映后勤补给困难，士兵经常吃不饱肚子，部队药品缺乏，疾病流行，从而怨声载道，要求中央给予解决。蒋介石对此十分恼怒，他训斥各级长官事事依赖中央，并要西北驻军体谅中央的困难，力行“勤劳俭约”，凡事“自动自理，来解决一切补给困难”。他指示西北驻军除了军事训练以外，更重要的是开展建设西北的活动，即屯垦、畜牧、兴办水利、植树造林、发展交通运输五大任务。他告诫胡宗南等人，“必须认清西北目前的形势与其在国际上的重要性，”“一致努力来建设西北，巩固西北”，“不可视为边疆而言辛苦”。
9月3日，蒋介石从宁夏飞抵西安，于6日在西安召集长江以北各战区（第一、二、五、八战区）高级将领会议，参加会议的有李宗仁、蒋鼎文、孙蔚如、汤恩伯、胡宗南等。会议持续了5天，蒋介石听取了各军师长的汇报，并针对逃兵、兵役、军粮、军队编制、军队的教育与训练、军纪、对敌战略与战术等问题，作了两天的讲评。
9月14日，蒋介石离陕返回重庆。事实上，蒋介石此行并不像他在公开场合所说的那样，是例行视察。而是缅甸战役失败后，为国民党政权从西南退往西北做准备。
