抗日战争爆发后，张学良把东北军改编成了五个军，东北军全力作战，大部分人牺牲在了战场上，在祖国各地痛击日本侵略者，为华夏大地挽回了尊严，被称为抗战中最悲壮的部队。

东北49军在华北狙击了日军的第十师团，战后伤亡惨重。他们在战后仅一个月后又奔赴淞沪会战，团长都相互倒下，营长连长也接连牺牲，到了最后其中一个师几乎都阵亡了，可见他们对抗战的决心是多么坚定。而东北51军在军长于学忠的率领下投入了徐州会战，最后在临淮关血战日军三个师的兵力后支援了台儿庄，战功显赫。在1943年被日军和伪军围剿后拼尽了最后一个人。

东北53军在抗日战争中参加了五次会战，后来编入了中国远征军，代表了国民政府远赴越南接受日军的投降。53军在抗日战争的战场上驰骋多年，战果累累，蒋介石对这支部队的评价颇高，也受其重用。当然，参加如此多的会战，人数是缺了补，补了缺，军人面孔不尽相同，但是抗战之心是一样的。

而东北57军中的主力112师在淞沪会战中为了掩护主力部队撤退，整个师牺牲了大部分的战士，师长霍守义不幸中弹受伤。退往南京后最终全军覆没，副师长壮烈牺牲。57军用很大的伤亡保护了几十万的主力，可谓壮烈之师。

东北67军在淞沪会战中军长吴克仁以身作则率领大部队强行渡河，最后为国而死，是抗日战争中第一位殉国的军长，后来为了阻击登陆的日军整个67军全被打光了，因为伤亡过于惨烈以至于没有兵源补充而不得不把军队番号取消，剩余的部队被编进了其他部队。

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