第一次湘北会战并升任第十八军第十一师副师长。
一九四零年五月二十一日，日军第十一军司令官园部和一郎占领襄阳后，经宜城、南漳，直逼宜昌。
第十一师奉命从长沙驰援湖北当阳。五月底，十一师在当阳构筑工事完毕，师长方靖在临战会上告诫：“当阳长坂坡，是当年三国时刘备破曹操处，此次战斗倘若当阳失守，宜昌不保，日寇就会将我们窒息西南，国家生死关头到了，我师必须人人做张飞、赵云，使日寇有来无回。”
胡琏接着说：“我们就要想当年张翼德大闹长坂坡那样，杀的日本鬼子片甲不留。”
六月九日，日寇向第十一师阵地疯狂进攻，在当阳西北九山子高地，双方反复争夺。
胡琏亲率第三十一团增援，同时派另一支小部队抄敌后路，敌怕陷于包围之中，慌忙撤退。方靖、胡琏在当阳与日寇激战一周，重创敌军。
后撤至大峡口、风洞河一带抗击日寇。
一九四三年五月二十五日，在湘鄂边境德日寇占领要隘渔阳关后，渡过清河逼近石牌要塞；日寇第三十九师团主力，在敌酋高木义人率领下，从南面沿长江进犯石牌要塞。
石牌是长江湖北西部地重要江防要塞，若石牌丢失，则日寇可直接窥伺四川，威撼西南。民国政府军事当局认为“石牌要塞是中国德斯大林格勒”，严令部队不惜一切代价守卫石牌要塞。
胡琏师接受任务后，带领全师将士祭拜天地，誓与要塞共存亡，随时准备以身殉国。
胡以日寇大炮坦克武器精良，不宜硬拼，只能智取。
他根据要塞一带山峦起伏地势险峻德特点，利用有利地形，制敌不擅山地作战之短，抓时机，歼顽敌。
他将主力部队隐匿于要塞东南北斗冲一带，只留师机关及一部分兵力防守要塞。
五月二十七日，敌第二十九、第三十四师团一部向北斗冲发起进攻，当敌进至一个群山环抱的山谷时，一声令下，第十一师部队突然从四面八方将敌围住，杀声震天，敌伤亡惨重。
第二天，敌继续进攻，当部队逼近阵地山头时，他指挥部队与敌人拼刺刀，当敌人冲锋后修整和补充时，他组织兵力反击，夺回被敌占领的山头。
他采用守攻结合的战法坚守了阵地。第三天，正当战斗方酣之际，第六战区指挥陈诚电话问胡琏“有无把握守住阵地？”，胡琏坚定的回答：“成功虽无把握，成仁确有决心。”
石牌要塞之战，第十一师歼灭日寇一千余人，使敌军未能占领石牌要塞，保证了鄂西大捷。此役胡琏荣获青天白日勋章，升任第十八军副军长。
一九四四年，胡奉调至重庆侍从室参军，几个月后出任第十八军军长。
一九四五年五月，日军集中六个师团约二十万人的兵力向湘西雪峰山地区进攻，指向湘西芷江空军基地，企图打通湘黔通道，进击贵州。
胡琏率第十八军参加了保卫湘西的雪峰山会战。
六月十三日，胡率部抵达溆浦后，详细了解了这次战役的计划，战场形势；敌军番号、数量、特点和动向；各友军情况
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