1938年1月，新四軍軍部移駐南昌，具體籌劃編組和任命部隊各級領導人。傅秋濤任新四軍軍政委員會委員。湘鄂贛邊抗日軍第一游擊支隊在平江的嘉義奉命改編為新四軍第一支隊第一團，支隊司令員為陳毅，支隊副司令員兼第一團團長為傅秋濤。全團下轄3個營，共有1100余人、200多條槍、3挺機槍、730把馬刀。

2月10日，傅秋濤奉軍部命令率第一團從平江嘉義出發，向皖南抗日前線挺進，沿途還招收了400多名青年加入部隊。當部隊到達湘贛邊界時，傅秋濤接軍部緊急通知，防止國民黨駐軍有伏擊新四軍的企圖，要求做好應戰準備。傅秋濤立即告誡部隊保持高度警惕，做好一切戰斗準備。部隊在萍鄉上火車后，傅秋濤下令把機槍架在火車頭上，馬刀亮出窗外，火車到宜春時不要停車，一直向前開，最終粉碎了國民黨的陰謀。火車抵達浙贛邊的玉山后，傅秋濤命令部隊下車，徒步向浙江常山縣挺進。在浙江省開化縣以南的華埠鎮，傅秋濤與支隊司令員陳毅親切相見。休息幾天后，傅秋濤率第一團繼續前進，翻過浙皖邊界的馬金嶺到達安徽歙縣巖寺地區，勝利完成了集合任務。

5月12日，根據中共中央關于“東進”的指示，傅秋濤率第一團挺進江南。將近半年時間，傅秋濤指揮部隊緊緊依靠江南群眾，在敵人鼻子底下，在“梅花樁”式的據點之間，采取分散、穿插、轉移等靈活機動的游擊戰術，與日偽軍進行大小戰斗30余次，殲滅日偽軍3000余人，迅速打開了江南敵后抗戰局面。

1941年1月初，皖南新四軍奉命北移。4日，全軍近萬人分左、中、右3路縱隊，從云嶺出發移往長江以北。時任新四軍新第一支隊司令員的傅秋濤，率部作為第一縱隊，擔任全軍的左路。

1月6日清晨，當新四軍前哨部隊在涉過青弋江向南進到丕嶺腳下的紙棚村時，遭遇國民黨軍第四十師伏擊。國民黨軍打響了皖南事變的第一槍。之后，傅秋濤率部從云嶺東南的大康王村加速前進，于7日拂曉先攻占求嶺，再進駐榜山，完成了軍部確定的行動計劃。7日黃昏，傅秋濤又指揮老一團順榜山而下，經過兩個多小時激戰，擊潰守敵，攻占榜山西南方向約一公里的舉山，為新四軍3路縱隊會攻星潭鎮創造了有利條件。但當老一團團長熊應堂幾次指揮部隊準備繼續前進時，竟被縱隊副司令趙凌波所阻撓、破壞，并以“不服從命令者，按軍法論處”相威脅。后來，部隊只好撤回駐地梓坑，在榜山一線打轉轉，使第一縱隊失去了攻占星潭，突出敵人重圍的機會。

8日拂曉，在縱隊黨委會上，縱隊政委江渭清提出打過榔橋公路，背靠寧國、宣城，可以策應軍部突圍的方案，又被趙凌波借口要請示軍部而加以反對，未能采納。

上午10時，國民黨軍第五十二師從榔橋方向撲來，直插新一團和老一團結合部。傅秋濤命令老一團揮師東南方向，配合新一團將敵擊退。此時，國民黨軍越聚越多，情況十分危急。下午4時，傅秋濤主持召開縱隊黨委會，并果斷拍板突圍到蘇南與江南指揮部會合。

會后，老一團和縱隊特務營奉命強攻梅樹嶺。激戰正酣時，趙凌波卻傳令要部隊撤退。團長熊應堂不同意，趙竟下令吹起軍號，強令部隊后撤。傅秋濤得知后，十分震怒。立即命令警衛員將趙凌波找來要當面質問。誰知，趙凌波已乘亂脫離部隊，后叛變投敵了。傅秋濤追悔莫及，沒想到自己的副手竟成了叛徒。

9日，傅秋濤指揮部隊頑強抗擊國民黨軍第五十二師，戰斗至當晚21時，終因寡不敵眾，榜山一線陣地相繼失守。于是，傅秋濤決定新、老一團分別向東突圍，到板橋集合。他把被打散的隊伍整編成一個300多人的步兵營和一個50多人的干部手槍隊，沿著涌溪坑向東前進，到達位于涇縣、寧國、宣城3地交界處的老虎坪。為縮小目標，盡快突出敵人的包圍圈，傅秋濤又命令步兵營和手槍隊各自獨立行動，分別向蘇南方向突圍。

傅秋濤率手槍隊在荒山野嶺轉戰幾天后，再決定將隊伍分成幾個小組，分散目標，各自行動。他帶領一個11人的小組轉移到了與老虎坪隔坑相望的大斧山。隨后，善于打游擊的傅秋濤一行化裝離開大斧山，一路上，傅秋濤自稱是“國軍第五十二師陳副官”，率領便衣隊前來“搜剿”新四軍的，并利用當地群眾的關系，繞過了國民黨軍第五十二師的封鎖線。進到宣城孫家埠后，他在抗日群眾的幫助下，直插北邊的南漪湖，并機智渡湖，擺脫了尾追的敵人保安隊。過了湖，進入江蘇高淳縣東壩鎮，又找到一個沒有國民黨軍封鎖的渡口，雇了一只船渡過了河，到達溧水、溧陽交界地，與新四軍江南指揮部勝利會合。

傅秋濤在皖南事變中浴血奮戰，最終突出重圍，保存了新四軍的骨干力量。死里逃生的他懷著對犧牲戰友深深的思念和對國民黨反動派的滿腔怒火，繼續革命征程。在解放戰爭時期，他歷任魯中南軍區司令員、華東支前司令部司令員、山東軍區副政委等職，在淮海戰役和渡江戰役期間為戰時后勤工作做出重要貢獻，成長為我軍一名杰出的高級將領。