1938年8月，第18军调归第9战区指挥，并奉命开赴南昌接防赶筑防御工事。第11师作为先头部队于8月11日抵达南昌北郊、赣江北岸之蛟桥镇。其31旅推进至乐化、樵舍之线构筑工事，33旅在蛟桥镇、港口之线构筑工事，师部与直属部队则在瀛上、北郊构筑工事。
8月20日，武汉会战开始。8月27日，日军第9师团突破第30集团军鲤鱼山、笔架山阵地。第9战区司令长官部急调第18军增援，第11师奉命进攻牛金山、北极峰、岷山大屋之日军。
9月3日，师长彭善发布攻击命令：以31旅附步炮营攻击牛金山、北极峰、岷山大屋；33旅66团接防竹山、代垴山、方家大垱阵地；33旅65团作为预备队随31旅后跟进。
第31旅在副师长叶佩高的率领下以第61团攻击牛金山、北极峰，以62团攻击岷山大屋。激战两小时，第61团攻克牛金山、北极峰，歼敌300余人。四个小时后，日军集结1000余人猛烈反扑，31旅伤亡聚增。在此危机时刻，副师长叶佩高立即命令预备队62团第3营饶行至该股日军背后突袭，终于将其击溃。同时，第62团也攻占了岷山大屋。之后第11师全线攻击，收复了原先第30集团军所丢失的所有阵地。
9月4日，丢失阵地的日军以第35、36联队进行反击，第11师以61团、66团固守防线，62团、65团分别从两个方向向日军背后夹攻。激战终日，日军终于被击退。然而日军并不死心，于第二天清晨再次实行攻击。第11师则仍旧采用前一天之战法，第三次击败了日军。
第11师虽然在与日军的三天激战中，取得了三战三捷、歼敌800余人的战果。但是其自身损失也十分严重，尤其是第62、第65团的连、排长已经伤亡过半。师长彭善鉴于战斗在短时期内还不会结束，立即命令位于后方之补充团开赴前线，将该团士兵分补各团补充战力。同时命令补充团团长靳力三率团部开赴修水接收浔饶、赣南两师管区的新兵加紧训练。
第9战区鉴于瑞昌西部地区战况日益激烈，乃将18军调往瑞武路正面作战。第11师则奉命接防新编第35师的阵地。9月12日，第11师接防完毕并完成部署。是日中午，日军以第7联队所属两个大队约600余人向第11师62团、66团阵地发起攻击。尹作干与陈简中两位团长当即命令所部采取两翼夹击的战术，沉重打击了进犯之日军。
在接下来的十几天作战中，第11师所属之62团、65团又分别与9月17日、9月20日攻克了日军设在太阳寨、横港的据点。9月24日，因11师官兵接连数十天的作战，得到了其老长官陈诚的照顾，被调往修水接受补充。第11师至此离开了武汉战场。
10月1日，第11师抵达修水后将原来的靳力三补充团之新兵拨补第31旅，将军政部第5补训处所属之第2团拨补33旅，将浔饶师管区拨补的第1后方补充团改编为第11师补充团，任命原来的浔饶师管区参谋长蓝啸声为第11师补充团团长。第11师经过此次兵源的补充后仍与原来的编制人数相差甚远。此后在10月20日，第11师又接收了湖北保安第3、4、5三个团约4000余人的兵力，始恢复原建制人数。
11月2日，第11师开赴湖南翁江驻防，开始了长时期的整训。此时师长彭善因家有丧事请假离职，由副师长叶佩高暂行师长职务。
是时该师序列为：
师长彭善，副师长叶佩高，参谋长彭战存
第31旅，旅长梅春华
第61团，团长龙佐才
第62团，团长罗贤达
第33旅，旅长尹作干
第65团，团长曹金轮
第66团，团长陈简中
补充团，团长蓝啸声
由于第11师伤亡过多，而补充的兵源又占了部队半数以上，使得第11师战斗力大为下降。为了尽快提高部队战斗力以及兵源素质，代师长叶佩高成立了干部教导大队，由其自兼大队长，任命第33旅66团团附陶达纲为大队附。下设学生队、步兵队和重兵器队。经过一个多月的紧张训练，终于使11师战斗力大幅提升。
12月13日，第11师曾准备开赴前线参与南昌会战。但是在12月20日第11师抵达岳麓山至靖港一线开始构筑工事后不久又被调赴后方整训。
1939年3月，军委会开始逐步将全国各师两旅四团级编制整编为三个团的新编制，第11师奉命在首批整编。其中原来担任33旅旅长的尹作干改任11师步兵指挥官，这一职务是专为原先被裁撤的旅级主官所特别安排的。
是时该师序列为：
师长彭善，副师长叶佩高，参谋长彭战存
第31团，团长罗贤达
第32团，团长林映东
第33团，团长曹金轮
补充团，团长蓝啸声
1939年5月，在乡丁忧完毕的师长彭善升任军长，代师长叶佩高正式接任师长。由于11师在前任师长彭善升任军长时带走了大批骨干，使得第11师的指挥班底大幅度调整。
叶佩高，广东文昌（今海南文昌）人，原名用迈。云南讲武堂第十八期毕业，陆军大学正则班第九期毕业。叶佩高原本服务于滇军，1926年前往黄埔军校担任经理科教官，这是他涉足革命之始。从北伐开始，他从排长做起累升至团长。由于在陆大结识黄维，被调往11师担任参谋长、旅长。由于叶佩高不是出身于黄埔军校的学生，他的接任受到了许多在11师出身黄埔的人抵制。他们认为：11师做为蒋介石、陈诚的嫡系部队，其历任主官都应该是由黄埔军校出身的人才有资格接任，其他军校的人根本不予考虑。但是在抗战爆发后，叶佩高在师长彭善麾下屡立战功，成为彭善离任后接掌11师的理想人选，这个理由暂时使得叶佩高座上了第11师的师长宝座。彭善升任军长后又陆续担任集团军副总司令、军委会战时干部训练团副教育长、武汉警备司令、中央训练团副教育长。1949年逃往台湾，此后又随子女移居美国。1998年台湾史政编译局出版《陆军第十八军军史》时，其间第四任军长彭善之小传为其亲自纂写。
师长叶佩高正式上任后为树立自己的威信，亲自深入各团各连队指导部队训练，并要求各团长亲自对所部官兵特别是军官，进行“第11师的历史和传统”的教育，培养他们加强团队精神，提高战斗力。同时，他从连排中选择优秀干部分批推荐他们报考中央军校。虽然11师在叶佩高担任师长时期未参与作战，但是作为师长的叶佩高却为第18军培养了许多优秀干部，并且为11师在今后的战斗中仍能保持优秀人员的素质做出了应有的贡献。
是时该师序列为：
师长叶佩高，副师长，参谋长尹作干
第31团，团长罗贤达
第32团，团长林映东
第33团，团长曹金轮/黄华国
补充团，团长蓝啸声
叶佩高的这些作为原本稳定了部署的情绪，但是接下来又由于新任副师长的到任，使得11师应由黄埔出身的学生才能带领的呼声从新滋长起来。
这位副师长就是我们的主人公胡琏，原本是11师66团的团长，淞沪会战后应功被调到18军67师当旅长，此番回11师就是本着能接任11师的师长而来的。他到任后发现了11师所属各团与叶佩高之间不和睦的关系，便利用这种关系联合三位团长共同抵制叶佩高，终于迫使叶佩高离开了11师。
1940年4月，师长叶佩高调任第54军参谋长，遗缺由第13师师长方靖接任。此时，第11师被调往湖北战场参战，奉命暂受第2军节制。
方靖，江苏江都人，原名柳溪，字海濂。黄埔军校潮州分校第二期毕业，陆军大学将官班甲级第三期毕业。方靖早年服务于粤军，累升至国民革命军第1军的营长。1928年部队编遣时被调入11师任职，当陈诚收编第59师时被作为骨干调往该师任旅长，不久又相继转任52师旅长、98师代理师长。抗战爆发后担任76师副师长、13师师长。参与淞沪、武汉诸会战，立过战功。他到任师长后，副师长胡琏为没当上师长而负气出走，方靖便来了个冷处理。待把三个团长都稳定后，方靖亲自登门看望胡琏，并与他约定在他调职后一定推荐胡琏当师长。最终，方靖说服了胡琏返回部队。事实证明，方靖的诺言最终实现了。叶佩高被迫离开11师后，受到了曾任11师师长黄维的邀请前往54军担任参谋长。远征军入缅后他率领198师作战，因功升任54军副军长。但是由于其非黄埔学生的原因，始终担任军长，升不上去。终于在50军军长任内遭受排挤，调任“国防部”高参闲职。1965年退役。1968年携眷移居美国。1987年8月31日病逝美国新泽西。