抗战全面爆发，汤恩伯先在南口阻击日军。由于战况激烈，不到二十天伤亡两三万人，重创日军。南口战役虽然失败，也是尽力了。
无论如何汤恩伯也算一位抗日名将，黑汤恩伯最厉害的是李宗仁，但实际上桂系李宗仁可是前后两次告黑状，第一次是台儿庄，汤恩伯先肃清了外围之敌才开始出兵台儿庄是正确的，包括增援藤县也是派出了一个团，但是孙震的川军战斗力太差，一天就垮掉了，还谎报军情说车站在手里，结果汤恩伯的一个团没展开就在车站被吃掉。
后来1942年担任第一战区副司令长官兼鲁苏皖豫边区总司令。为了给部队筹集军费开贸易公司，和沦陷区通商做买卖。1944年4月在豫中会战中大溃败，受撤职留任处分。但是豫湘桂会战汤恩伯还想支援桂系84军。但是李宗仁没有告诉日军的目的就是合围汤部，但是告诉了84军，结果84军扔下汤恩伯部掉头就跑，差点导致汤恩伯全军覆没，事后李宗仁又告了黑状，从此汤恩伯恨李宗仁入骨，导致后来渡江战役前汤恩伯救上海不救南京，李宗仁划江而治的梦想破灭。回忆录中自然不会给汤恩伯说好话。虽然在后期解放战争中汤同样作战不利，但是国军已经大势已去，他对蒋忠心，始终被委以重任。1949年1甚至不惜告发劝他起义的恩师，导致陈仪被捕，1950年6月被杀害，他还想营救。可以说，汤恩伯是能力平平但是抗日有功，被李宗仁所憎恨排挤，但是蒋信任的人。
到台湾后病重无钱，蒋还是看在昔日感念功劳给予了出国治疗的费用，一代名将竟也贫病如此，客死他乡。