937年11月初，中共中央以八路軍朱德總司令彭德懷副總司令的名義致信趙侗，邀請共同合作。八路軍總部代表吳偉帶領十餘人與趙侗接洽後，趙侗於8月會見晉察冀區獨立團團長楊成武、政委鄧華。12月25日，晉察冀軍區司令員聶榮臻代表八路軍總部向國民抗日軍全體指戰員，宣布國民抗日軍編為八路軍晉察冀軍區第五支隊，趙侗為司令員，並籌備成立第五軍分區。下轄3個總隊，9個大隊。一總隊長紀廷謝，政治處主任陳太凡，二總隊長王建忠、政治處主任杜伯華，三總隊長劉鳳悟、政治處主任林一民（沈海清）。

1938年9 9月下旬，趙侗奉國民政府之命參加陪都重慶舉辦首期將官培訓班。服從命令是軍人的天職，趙侗立即安排好自己的部隊，親自到大隊與將士話別，預定數月後再相會地點，然後帶領原鐵血軍將士王越、吳新民、王新華、張世海、等十餘人，化裝離開河北抗日根據地，冒生命危險，闖過日為敵占區，由北平取道天津，乘船南下，先於香港拜見母親趙洪文，然後由廣西、雲南到重慶。

1939年1月，趙侗與母親來到重慶，軍事委員會委員長蔣介石親自召見談話，了解敵後游擊隊情況。未幾，趙侗參加國民黨第一期將官訓練班，委任趙侗為晉察冀游擊第一總隊少將司令，並命軍、政部撥發武器彈藥服裝等軍需用品。同時，重慶各界人士舉行盛大歡迎會，並予以“抗日英雄”、“民族英雄”、“ 當代岳飛”等稱號。海內外報紙跟蹤報道趙侗母子抗日業績和戰鬥經驗。當時一些國際友人願出資贊助趙侗將軍出國深造，以圖再進。國內朋友也勸阻趙侗休息調整，甚至有人發出威脅阻止趙侗北上。趙侗笑答：日寇一日不驅逐中華，趙侗一日不離開祖國，想東北並肩戰友慘烈犧牲，趙侗決不能放下武器！3月，趙侗迴避採訪和約請，一面寫就並撰寫《抗戰七年經驗教訓》，提出持久戰、游擊戰、發動群眾、優待俘虜、瓦解敵人、協助友軍等軍事理論；一面籌備返回河北抗日部隊駐地事宜，力求早日回到急切等待他的河北駐防的部隊，於是，招募東北知識青年，舉辦 “游擊隊軍事理論培訓班”，以培養更多的抗日將領，壯大抗日實力。

1939年6月29日，趙侗與趙老太太在“游擊隊軍事理論培訓班”中，選拔200名優秀幹部分兩批北上回返河北抗日根據地，趙侗親自帶領首批幹部隊伍，第一站到達西安。同年7月2日，由王新華又率領100名幹部再赴西安，然後集中全體幹部和武器裝備，毅然開向晉察冀戰場。1939年12月，途徑河北新富、靈壽兩縣交界的陳莊時，突然遭到伏擊，寡不敵眾，猝不及防，200名將士全部戰死，趙侗將軍以身殉國，時年近28歲。同時犧牲的還有趙侗將軍的妹妹趙理智，年僅20歲。

當時國民黨內部的秘密資料是這麼說的, 趙侗部隊邂遘賀龍部.當時,賀龍說是要先談判.趙侗主張帶武器前去,他的參謀長不同意帶武器.他的參謀長是他的同學,也是同鄉. 一貫左傾,同情共產黨. 最後他們沒有帶武器,前去談判.被賀龍部伏擊.部隊被消滅.趙侗本人落入共產黨之手,後被活埋. 他的參謀長失終. 言下之意,他的參謀長是共產黨地下黨員, 出賣了趙侗. 他可能就是那個”僅一人生還”的那個人.

看看國民黨關於趙侗之死的說法,這種說法漏洞百出.別的不說,如果趙侗是被共產黨消滅的,國民黨為什麼會吃這個啞巴虧.沒有大造聲勢,攻擊共產黨.要知道, 屠殺全國聞名的抗日英雄,這個罪名可以壓死人啊. 看看後來的皖南事變,國民黨的名聲可以說是一落千丈. 國民黨的宣傳手法太差勁, 還是他們根本就不敢宣傳,因為經不起調查,只能事後造謠,欺騙老太太.

當時正在南洋華僑中為抗日募捐相信的趙洪文國(趙侗的媽媽)相信了國民黨的說法, 所以終生與共產黨為敵的原因.據說,經她手殺死的解放軍,共產黨員就有70餘名,不少是下命令活埋的.後來,她被解放軍抓獲. 周恩來親自過問她的案子,看能不能從輕發落,只是她手下血債纍纍.不殺她,沒法向自己人交代. 我倒是認為趙洪文國與共產黨為敵是正常的, 趙家是東北的大地主,家財萬貫,是共產黨的天敵. 趙侗自己先參加八路軍然後投靠國民黨這個過程也可能與共產黨的作風不相容,趙侗從老蔣手底下返回的時候就遭到伏擊，懷疑是共產黨也不是完全撲風捉影，畢竟老蔣不會容忍這樣的事情。 但是，共產黨至今承認趙侗的抗日功績，通過日本人的防地到敵後被日本人伏擊的風險要比被共產黨伏擊的風險大得多。

不過， 從趙侗的抗日歷史上看，他早期真正抗日的時候沒有得到蔣介石的任何支持。只是它脫離共產黨之後才成為蔣介石眼中的英雄。幾次歡迎會改變不了蔣日本間諜的嫌疑。 特別是趙侗這個真正抗日的英雄，表面歡迎的背後到底安排的什麼勾當誰能知道？ 共產黨要消滅趙侗要過兩道難關，可是蔣介石如果要消滅趙侗可是易如反掌， 對比蔣介石對抗日將領吉鴻昌楊虎城的仇恨，懷疑蔣介石暗中給日本人透了消息倒是順理成章