抗战开始时，项乃光在东北军于学忠的51军,是中共在东北军的工委书记。朱理治对东工委进行了组织充实,增加项乃光为组织部副部长,高锦明为宣传部副部长，并向刘澜波、宋黎、苗勃然等东工委领导成员传达《中共中央关于东北军工作的指导原则》、《中共中央关于逼蒋抗日问题指示》等文件精神。中共东北军工委进驻崂山沙子口一带后,工委书记项乃光多次到山东大学了解情况,进行抗日宣传。
1937年8月，东北军51军进驻青岛，这时在中共东北军工委书记项乃光同志的领导下建立了中共青岛特支，因当时未能和中共山东省委取得联系，青岛的党组织由东北军工委领导。1937年12月27日，日本侵略军侵占济南，1938年1月10日，日本海军在青岛近郊山东头登陆，侵入青岛市区，青岛地区面临着即将被日寇完全侵占的严重危险。在这种紧急情况下，中共东北军工委决定：青岛市委立即带领崂山人民抗日游击队向诸城转移。为此，王景瑞同志及青岛市委全体成员在兰家庄召开了干部大会，传达了上述决定。到达诸城后，与中共高密游击队工委掌握的力量汇合在一起，独立自主的单独编队。
为培养抗日骨干,举办王曲军官训练团,自任团长;成立东北军的学兵队,吸收中共地下党派来的抗日积极分子和一二九革命青年;并在黄显声、吕正操、万毅、陈大章等师、团、队中,大量招收平津等地的抗日学生,张学良还成立了“抗日同志会”,参加者全系进步革命的青年军政干部,不少共产党员,如栗又文、张潜华、马绍周、宋黎、解如川、刘澜波、项乃光等均系该会成员。
整个抗日战争时期，项乃光是中共中原局的工作人员，刘少奇在该局负责时，他是一位得力的工作干部。项乃光然后是新四军和第五战区的战区联络官,对高敬亭和彭雪枫部的初期发展进行外部条件起过很多作用。
