1937年“七七”事变以后,孙殿英从宋哲元那里,搞到了一个“冀北民兵司令”的头衔。孙殿英将司令部设于房山县,收容大量从北平撤下来的士兵,警察,土匪,迅速拉了三四千人马。随后,孙殿英又撤到济南山区,此时孙殿英已有1万多人。
1938年下孙殿英,前往武汉经戴笠的引荐,见到蒋介石。通过对蒋介石的一通吹捧,孙殿英得到了新编第五军军长之位。
同时,孙殿英还极力与各方势力,保持友好关系,甚至还任命我党人员在其手下任职。
但孙殿英还秘密和日本人来往,为日后投敌做准备。孙殿英在他的军部附近,开了三个招待所,分别招待国民党,我军和日本人,可谓狡兔三窟。
1943年4月,日军出动20万人,进攻太行山区,将孙殿英的防地四面围住,孙殿英也就公开投敌当了汉奸。
1945年8月,日本投降之后,孙殿英又投靠了蒋介石。蒋介石任命他为新编第4路军总指挥,驻防豫北。
1946年10月,孙殿英进驻汤阴,并想占领林县县城,威震太行山。此后,孙殿英以5000的兵力,分四路向解放区进发,但是遭到解放军的顽固阻击。这次孙殿英损失惨重,此后再不敢踏出汤阴城半步。
到了1947年4月,解放军围攻汤阴,孙殿英率部死守。解放军派人入城,劝孙殿英投降,孙殿英认为国民党兵强马壮,装备精良,一定会是最终的胜利者。
孙殿英拒绝投降,赋予顽抗,直到城破被俘。
由于孙殿英早年与八路军,有过密切接触。孙殿英被俘后,刘伯承亲自接见了他。
刘伯承对孙殿英说,“”在抗战时期,你给我们129师让过路,也请过八路军的一些首长吃过饭,甚至还给我们送过枪。虽然后来你追随蒋介石,但我们不会忘记旧情。今天,我要还请你吃顿饭,招待你一下。”