抗日戰爭期間,當前線軍情緊急時,杜月笙還親自組織自己的門生參加戰鬥,他的部隊稱為別動隊
當前線軍情緊急時,杜月笙還親自組織自己的門生參加戰鬥,他的部隊稱為別動隊。11月10日日軍在浦東登陸後猛攻南市,次日夜間國民革命軍撤出上海。別動隊曾在南市及上海近郊阻擊過日軍,有一位支隊長戰死得非常英勇,當他雙腿被炸斷以後,還匍匐在地上投擲手榴彈,最後手榴彈沒了,還抱著日軍一齊滾入蘇州河。然而,這支別動隊終因寡不敵眾而失利,一部撤入法租界,另一部撤出上海,後改組為忠義救國軍,甚至成了汪精衛的偽軍。
上海淪陷後,戰局急轉直下,蔣介石制定了一個秘密計畫,要將這時候停泊在長江內的日軍軍艦封鎖在內陸,然後遣空軍全部炸沉,給日軍一個措手不及。因為這時候日軍還沒有作出全面、持久作戰的準備,他們以為這次戰爭還是“事變”,所以根本想不到蔣介石會主動出擊擴大戰爭。而事實上蔣介石已經決定全面抗戰了。這個計畫的關鍵是用沉船封鎖江陰要塞,密令下達之後,又是杜月笙顧全大局,率先指令自己的大達輪船公司開出幾艘輪船行駛至江面偷偷鑿沉。在杜月笙的帶領下,其他輪船公司也紛起回應,鑿船沉江,阻塞了大半長江航道。然而這一秘密計畫被一個漢奸黃秋岳(他本是一位著名詩人)出賣給了日軍,使得日軍趁著江面還沒有完全堵塞的時候,連夜逃出長江,此一計畫功敗垂成。後來黃秋月被砍頭示眾,連帶有十七位漢奸被槍斃。
杜月笙在上海淪陷後以市各界抗敵委員會負責人的身份仍在租界內堅持了一段時間。他曾不惜鉅資買了不少中共黨組織設法出版的《西行漫記》、《魯迅全集》等進步書籍,燙上“杜月笙贈”的金字送給租界內的各大圖書館,支持抗日宣傳,為廣大市民提供抗日救亡的精神食糧。
當上海即將淪陷的時候,杜月笙考慮到自己從1932年一"二八上海抗戰到1937年全面抗戰,自己都是站在上海社會各界抗戰領袖的地位,日軍恐怕不會放過他,所以於1937年11月26日晚,拋下了所有的家屬,與宋子文、俞鴻鈞等人秘密乘船赴香港,繼續進行抗日救亡工作。他這一行動,是對蔣介石抗戰政策的堅決支持,尤其是當虞洽卿、傅筱庵、黃金榮、張嘯林這些上海頭面人物都不肯離開上海這個安樂窩的時候,更顯得杜月笙的支持可貴。
在香港,他利用幫會的關係,繼續活動。他擔任中國紅十字會副會長、賑濟委員會常務委員和上海黨政統一工作委員會主任委員,從事情報、策劃暗殺漢奸等活動。940年他組織人民行動委員會,這是在國民黨支持下的中國各幫會的聯合機構,杜月笙為主要負責人,由此實際上成為中國幫會之總龍頭。他為蔣介石立的一大功是將汪精衛手下兩位大將高宗武和陶希盛拉過來“反水”,而且讓他們偷出了汪精衛和日本談判的絕密文本,在香港《大公報》上刊登出來,讓汪、日秘密交易曝光,顯出了汪精衛的賣國嘴臉。杜月笙做這事非常機密。先是,1939年11月他從留滬門徒徐采丞處獲悉高、陶有反正意向後,急飛重慶向蔣介石彙報。返港後杜與高、陶代表黃群接觸面談後再次飛抵重慶向蔣彙報,請示機宜,1940年1月高、陶二人在杜月笙的周密安排下秘密離滬赴港。不久陶希聖滯留在上海的3個孩子亦經杜月笙、萬墨林的籌畫抵達香港。
杜月笙安排自己的門生留在上海,支持戴笠的軍統“鋤奸”,為此他的手下也做出了不少犧牲。比如他的總管萬墨林就被76號汪偽特務機關誘捕,在牢裏被打得皮開肉綻,後來到醫院裏躺了將近半年,吃了不少苦頭。但萬墨林沒有吐漏任何重要資訊,也算是一條硬漢,為杜月笙掙足了臉面。而杜月笙另一位手下楊漁笙(曾是杜多年的帳房)在這一段時期表現軟弱,不敢為抗日賣命,杜就看不起他,覺得他塌了自己場。有一次楊漁笙偷偷跑到香港,想求著杜月笙讓他在香港“抗日”,杜月笙不答應,非得讓他回上海,楊跪求,據說杜月笙踢了他,說以後不要再來見他!從這些事情來看,杜月笙抗戰不是做花架子,而是真的把它當作一件大事、盡了自己的全力來做。
1942年3月上海統一委員會書記長吳開先被日軍逮捕後,杜月笙均盡全力打通關節進行營救。吳開先承認,杜月笙為了營救他“個人耗費三百萬元以上”……萬墨林和吳開先兩人最後都是日本軍方同意釋放的。日軍之所以忽然主動放人,是因為他們這時候知道杜月笙可以和蔣介石單獨聯繫,而日軍正想和蔣介石講和,所以以釋放杜月笙手下來向杜示好。在這一段時期,蔣、杜關係非常密切。