全面抗战爆发后，面对中华民族前所未有的危机，全国各地、各方势力捐弃前嫌、共赴国难，位于大后方的云南也不例外。在“云南王”的大力支持之下，抗战八年，云南先后出兵三个军，征召士兵60余万人，供应军粮80万吨。云南为抗战的胜利，作出了极为突出的贡献。
全面抗战爆发之初，云南就调集12个团，组成六个旅三个师，编成国民革命军第60军，浩浩荡荡的开赴抗日前线。最为难得的是，深知抗战的艰苦，龙云承诺抗战滇军的全部装备给养，仍由云南自己供给，而云南王也为这支出川抗日的劲旅装备了云南所能提供的最精良武器。
滇军第60军开赴抗日前线的第一战，就是惨烈的台儿庄战役。面对训练有素，装备精良，悍不畏死，同时拥有空中优势的日寇，滇军奉命在台儿庄附近狙击日寇，为友军部队赢得围歼时间。
滇军所面对的日寇，不但兵力雄厚，同时拥有坦克、飞机、大炮的掩护，只有军阀混战经验的滇军猝不及防之下，伤亡极为惨重。但滇军将士深知此时撤退，必然导致台儿庄战役全线溃败。因此，在军长卢汉、师长张冲等人的率领下，第60军死战不退，始终牢牢地守护着阵地。
滇军的坚守，为台儿庄大捷奠定了基础，表现极为优异的滇军，仅在台儿庄战役期间，就从受到最高统帅的三次通电嘉奖。凭借劣势装备与武装到牙齿的日寇浴血奋战，滇军也为此付出了惨重的伤亡。
满编35000余人的第60军，伤亡人数高达18000余人，这也就意味着，仅台儿庄战役，滇军就付出了伤亡过半的代价。当徐州会战结束，第60军到达武汉时，出征时齐装满员的第60军12个团，只剩下了五个团，三个师也被迫缩编为一个师。
徐州会战之后，云南又先后编成第58军和第三军，开赴抗日前线，并与第60军组成了第30军团。随后，滇军第30军团又先后扩编为第一集团军和第一方面军。滇军在抗战期间先后参与了武汉保卫战、三次长沙会战、常德会战、滇西抗战等战役，为抗战的胜利立下了汗马功劳。
而天滇军因此付出了极为巨大的牺牲。抗战期间，仅牺牲在抗日前线的滇军将领有：第三军军长唐淮源中将、第三军第12师师长寸性奇中将、第48军第171师副师长周元少将、第79军军长王甲本中将等等。而牺牲在抗战前线的普通滇军官兵，更是不计其数。