据新华社北京9月2日电 1937年7月卢沟桥事变爆发的第二天,中共中央即于8日向全国发出通电,呼吁全中国人民、政府和军队团结起来,筑成民族统一战线的坚固长城,抵抗日本的侵略。9日,中国工农红军以毛泽东、朱德、彭德怀等名义致电国民党和南京国民政府:“红军将士以抗日救国为职志,枕戈待旦,请缨杀敌,已非一日。当华北存亡之紧要关头,红军愿立即改名为国民革命军,并请授命为抗日先锋,与日寇决一死战。”8月22日,国民政府军事委员会宣布,在陕甘宁边区的红军主力部队改编为国民革命军第八路军,辖第115、第120、第129师。每师辖2个旅,每旅辖2个团,每师编制定额为1.5万人,列入第2战区战斗序列。
8月25日,中共中央革命军事委员会发布改编命令,将红军前敌总指挥部改编为第八路军总指挥部,以朱德为总指挥,彭德怀为副总指挥,叶剑英为参谋长,左权为副参谋长,任弼时为政治部主任(后王稼祥),邓小平为政治部副主任。辖3个师和1个特务团,共4.6万人。所属第115师由红一方面军第1军团、第15军团和红军第74师等部编成,林彪任师长,聂荣臻任副师长,周昆为参谋长,罗荣桓为政训处主任;第120师由红二方面军和红军第27、第28军等部编成,贺龙任师长,萧克任副师长,周士第为参谋长,关向应为政训处主任;第129师由红四方面军和红军第29、第30军编成,刘伯承任师长,徐向前任副师长,倪志亮为参谋长,张浩为政训处主任。
9月11日,国民政府军事委员会按新的全国统一的战斗序列,将八路军改称第18集团军,总指挥部改称总司令部,正副总指挥改称正副总司令。根据国共双方达成的协议,八路军先后在西安、太原、兰州、上海、南京、武汉、重庆等地设立了办事处或通讯处。