1937年7月，抗日战争全面爆发。就在平津守军第29军奋战抗击日本侵略军时，第30军接到了开赴保定备战的命令。第26路军总指挥孙连仲为了集中精力指挥全军，于8月25日辞去第30军军长兼职，保举第42军副军长田镇南继任军长。
田镇南，河南项城人，字柱峰。他出生于军人世家，父亲田作霖官至冯玉祥西北军的中将执法处长。田镇南从小跟随父亲征战四方，使其军事阅历不断得到加强。他在保定陆军速成学堂第2期步兵科毕业后，先后担任过教官、部队长、参谋官，在军中有文武全才之名。
田镇南与孙连仲是在1925年相识的。当时还是师长的孙连仲正与直系军阀李景林部作战，而田镇南则以绥远督统署参谋处长的身份被督统李鸣钟派到孙部协助出谋划策。孙连仲当上军长后，就将田镇南调到自己麾下，成为一名十分信任的幕僚长。
第26路军成立时，部队在维持建制、军饷补给等方面都存在困难。田镇南跟随孙连仲奔走南京、北平等地，一方面取得蒋介石和张学良的信任，一方面结交两地权贵以及眷属，以期得到他们的支持，将第26路军维持下去。之后又是田镇南积极协助孙连仲收编第30军，因为他对该部十分熟悉，这使他成为第30军继任军长的合适人选。
1937年8月，第30军奉命在涿州以南布防。田镇南接到命令后，以第30师担负房山防务，第31师担负明顶山防务。8月5日，日军对第30军阵地发起进攻。守军第31师初次与占据火力优势的日军交锋，完全处于被压制的状态。好在师长池峰城带着督战队亲自到前线压阵，总算是在阵地上坚持了两天连夜，但部队因损失过重而撤往涿州休整。守备房山的第30师伤亡同样重大，当第31师撤退后，孙连仲为免该师被日军包围，便命田镇南将第30师也撤回涿州，集中第30军全部力量来固守城池。
田镇南考虑到第30师损失要比第31师要大，所以决定将该师调到位于涿州附近的赤土村休整，由第31师独力承担涿州城的防守任务。对此，池峰城表示顾虑重重，但他还是硬着头皮接受任务，并召集所部旅、团长开会商讨城防部署事宜。
当池峰城对与会军官下达坚守涿州的命令时，所部高级军官却纷纷表示反对，尤其是第92旅旅长刘德恒反对最激烈。刘德恒为了给第31师留下种子，竟然在日军进攻涿州之前擅自率领部队撤出涿州。导致池峰城只能以第91旅孤军奋战，涿州仅仅守了一天就告沦陷。
第30军本就是杂牌军，此次涿州作战竟然发生了一名旅长擅自带领部队逃跑的事情，让孙连仲、田镇南以及池峰城都很没面子，第30军全军官兵都以此为耻。事后，孙连仲下令逮捕刘德恒，并决定报请军法执行总监部批准枪决刘氏以肃军纪（事后池峰城念及旧情，将刘救了下来）。第31师也因第92旅的不名誉行为，而取消该旅番号，将该旅改称为第93旅。
9月29日，第30军在石家庄整补时又接到新的命令。这是新任第2集团军总司令孙连仲下达的，要第30军连夜出发，进入山西参战。田镇南接到命令后，连新兵都来不及接收，就带着残破之师火速出发。
第30军本来奉命参与太原城防，但因日军第20师团直攻娘子关，为保忻口友军侧翼安全，第30军又火速开赴娘子关，并于10月16日投入到对旧关的反攻战斗中。第31师为了洗刷耻辱，作战最为勇猛，全师官兵经过三天激战，成功突入关内，并与日军第77联队展开巷战。眼看旧关即将收复，不想日军第二天增兵救援，而第31师此时却缺乏后援，池峰城考虑再三，只得咬牙下令退守娘子关。10月26日，经过连番作战始终没有得到补充的第30军终于奉命撤出战场，开赴灵石以南的仁义镇整补。两个月后又被调到河南信阳、罗山整补。
第30军从1937年8月参战以来，连续作战三个月，此时全军就只剩下1800余人。对于一支随时有可能被吞并的杂牌军来说，保存部队的种子是第一要务。此次对日作战，第30军连番恶战却能侥幸"生还"，全军官兵都为此感到庆幸。
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