12月，作《论反对日本帝国主义的策略》的报告，阐明了抗日民族统一战线政策。1936年10月，红四方面军和红二方面军经过长征到达甘肃境内，先后同红一方面军会师。同年12月，同周恩来等促使西安事变和平解决，这成为由内战到第二次国共合作、共同抗日的时局转换的枢纽。1936年12月，写《中国革命战争的战略问题》。1937年夏，写《实践论》和《矛盾论》。1938年春在延安窑洞撰写《论持久战》抗日战争开始后，以他为首的中共中央坚持统一战线中的独立自主原则，努力发动群众，开展敌后游击战争，建立了许多大块的抗日根据地。这些抗日根据地大部分是在华北山区，但也有的是在河北平原和苏北平原。1938年10月，在中共扩大的六届六中全会上提出“马克思主义中国化”的指导原则。在抗日战争时 期，他发表《论持久战》、《〈共产党人〉发刊词》、《新民主主义论》等重要著作。
1942年，领导全党开展整风运动，纠正主观主义和宗派主义，使全党进一步掌握了马克思列宁主义的普遍真理和中国革命的具体实践相结合的基本方向，为夺取抗日战争和全国革命的胜利奠定了思想基础。1943年，领导根据地军民开 展生产运动，渡过了严重的经济困难。同年3月，被选为中共中央政治局主席。1945年，主持召开中共第七次全国代表大会，作《论联合政府》的报告。大会制定了“放手发动群众，壮大人民力量，在我党的领导下，打败日本侵略者，解放全国人民，建立一个新民主主义的中国”的战略。毛泽东思想在这次大会上被确定为中共的指导思想。他从七届一中全会起至1976年逝世为止，一直担任中共中央主席。1947年3月转战陕北前夕抗日战争胜利后，针对蒋介石企图消灭共产党及其武装力量的现实，他提出“针锋相对”的斗争方针。1945年8月赴重庆同蒋介石谈判，表明中国共产党争取国内和平的愿望。1946年夏蒋介石发动全面内战后，毛泽东同朱德、周恩来领导中国人民解放军进行积极防御，集中优势兵力，各个歼灭敌人。1947年3月至1948年3月，同周恩来、任弼时转战陕北，指挥西北战场和全国的解放战争。