在青海积极准备抗日的过程中，“七七卢沟桥事变”发生，抗日战争正式开始，国民政府命令青海省代主席、八二军军长马步芳派兵出省参加抗战。马步芳先后派出了两个师的兵力，分别是暂编骑兵第一师和暂编骑兵第二师。第一师师长是马彪，第二师师师长是马禄。
     1937年8月，国民党军事委员会颁令首批出省抗日的军队番号为暂编骑兵第一师，正式任命马彪为师长。出省抗日的暂编骑兵第一师是马步芳以原青海南部边区警备司令部所属第一旅为基础，整编了原驻防在河西走廊一带的马步青部和一百师的部分官兵，并征调大通、互助、湟源3个县的民团共8000余人组成。其中有回、汉、撒拉、东乡、保安、藏等各民族人民，以回族较多。全师辖3个旅。
     同年9月11日(农历中秋节)，马步芳在西宁大教场对新组成的暂编骑兵第1师进行检阅，并举行隆重的欢送大会。以壮行色。该师官兵离开西宁后，经兰州、平凉，到达陕西乾县。沿途受到各地人民群众热烈迎送，使部队官兵精神抖擞，士气昂扬，表现了军民团结一致、抗日爱国的英雄气概。

     1938年2月，暂编骑兵第一师奉命调驻临潼，各旅分扎在西安以东地区、河南郑州以西，担负陇海铁路沿线的灞桥、渭南、华县、华阴、潼关和灵宝一线与西安至河南荆紫关公路沿线的蓝田、商州、龙驹寨(丹凤、商南、山阳)一线防守铁路及保卫公路安全等任务。在陕西，该师部分骑兵奇袭运城的日军，确保了潼关的安全，并剿灭了骚扰这一带的白莲教匪徒和一些惯匪。4月间，部队奉命剿西荆公路龙驹寨一带由日本浪人和汉奸参加的白莲教匪徒，很快就将千余匪徒全部消灭。当时该匪众盘踞在华山南麓，据情报得知，在华山寺有几个化装的日本人暗中指挥。白莲教(又名红枪会)专门以邪术愚惑群众，其组织如同封建王朝以“玄德汉明元年”为国号，其服装也按级别着莽袍、官服、兵勇等;所用的刀或枪均贴有写着咒符的黄表纸，自称刀枪不入，不时出没于西荆公路线上，肆意拦劫车辆，抢夺物资，致使西荆公路无法畅通，严重影响华中战备物资的运输与供应。这股匪徒被消灭后，西荆公路线随即畅通无阻，受到西安行辕主任蒋鼎文的传令嘉奖。
     1938年7月，该师第二旅(马禄旅)被调赴开封以东的兰封、商邱一带，堵击西犯之敌。继又担负黄泛区的尉氏、扶沟、鄢陵和西华等县的河防任务。不料第二旅的一个排长马元林(原哥老会分子)叛变，暗地勾结河东伪军，并枪杀了一营营长马某，带走了几十名士兵，东渡黄河泛区。不到一月时间，他与日本侵略军的1个中队及伪军千余人，偷渡黄河，侵占了新编骑兵师防守的七八个村寨。并扬言日本皇军即将西进夺取洛阳。一时情况紧急，马彪电告洛阳求援。第一战区长官部派庞炳勋的两个师，开到郑州等地，准备堵击西犯日军。这两个师进至离前线200里处停下来。骑兵师师部决定利用当时寒冬风雪交加、对敌不利的恶劣天气，出动两个旅的兵力，向敌伪军展开进攻。经过激烈交战，敌势顿挫，毙伤伪军数百人，连续收复了一些村寨。其余溃退的伪军数百人，结果一半被我歼灭，一半跳河溺毙，无一生还。洛阳后方曾一度人心惶惶，待大获全胜的喜讯传来，该防区各县百姓，无不箪食壶浆，犒军慰问，并给马彪师长赠送“万民伞”，对抗日将士表示崇敬与慰劳。
     1939年春，马步芳下令将第二旅马禄部由郑州调往陕西耀县，并命令驻防甘肃武威的骑兵第五军马步青部增补两旅，另组成暂编骑兵第二师，由马禄升任师长，驻防北同官(铜川)等地，在陕北边区与八路军对峙，部队归胡宗南指挥。马禄部与陕北边区中共对峙中，双方始终处于缓和状态，互不侵犯。马禄还依据国共合作的方针，为八路军接济粮食、弹药，先后接待了途径驻地返回延安的朱德、秦邦宪、林彪、贺龙等八路军领导，表示了愿与共产党共同抗日的愿望。1940年马禄部奉命开赴绥德驻防，兵至富县东西茹子村时，被驻守该地的八路军阻挡。八路军领导机关派郭化若在洛川交口河与马禄谈判，向马禄递交周恩来信函一封，内容大意是;河西往事，上下人至今都未能释然。要马禄改道延川去绥德，以免发生误会等。马禄派中校参谋白慕真，携函去延安晋见毛主席。马禄信函大意是：我部奉命赴绥德，纯为防御日寇，对八路军无敌意。河西往事已成历史，今愿团结抗日，为免却冲突，接受贵军建议改道前往等。在白慕真赴延安期间，马禄报请西安战区司令蒋鼎文批准，取消开赴绥德的命令。白慕真离开延安时，毛泽东主席亲笔题写“抗日英雄”锦旗一面，赠送马禄。马禄师与八路军的友好往来，受到蒋介石的怀疑，曾派员到马禄部视察。
     马步芳始终关注抗战的进展情况，特别是自己派出的骑兵第一师始终放不下心。将马禄调任的同时，马步芳将马彪的第三旅旅长马秉忠调为二旅旅长，又从青海抽调了一旅人马，补充马彪师，并派孟全禄为第三旅旅长。1939年春末，经过补充的马彪暂编骑兵第一师，全师调驻周口至界首一带。主力驻项城，以防御淮阳的日军。准阳是苏、鲁、豫、皖边区日军主要据点之一，日军不惜调集各兵种，严加防守，并随时向我防地出击。马彪师所驻河防，地处平汉线中段的漯河车站东侧，是华东、华中战略要地。对淮阳的日军，马彪师常以轻骑不断地袭击，使其龟缩城内，不敢轻举妄动，这时，马步芳另派马仁接替赵仁担任参谋长。
     这一年的8、9月间，马彪师各旅先后渡过颍河，常以“小骑群”的游击形式袭击淮阳一带日军，而主要任务是侦察淮阳一带的日军敌情。先是一、三旅轮流渡过颍河偷袭敌军，任务完成后仍返回河南岸。最后以马秉忠全旅人马渡河进驻宝塔孔庄一带，围困了淮阳城，并占领了淮阳城西关。日军从开封调来100辆大卡车的援兵，与驻淮阳的日军步、炮、坦克各兵种配合，大举进犯骑兵师河防阵地。双方展开冲锋，行成了白刃战。全旅将士奋勇迎战，马秉忠旅长在激战时中弹阵亡，全旅人马伤亡损失重大。同时牺牲的还有李营长、赵清心连长等。剩余部队暂由该旅四团团长韩某指挥，连续浴血苦战。在此期间，马彪师长隔岸下达命令，坚令血战到底，并派一旅旅长马元祥率部分部队渡河前往宝塔前线支援。期间，马元祥旅长负伤，后返回后方疗养。由于马步芳军与日军顽强交锋，誓死不退。日军在仓惶溃退中，有两门大炮未及带走，当我方正设法拖拉中，敌人又反扑上来，使用催泪性毒气，在烟雾弥漫中两门大炮又被敌人抢了回去。骑兵旅以轻骑迂回敌后奇袭，致使日军腹背受敌，不支溃退。在这次战役中，前后总计消灭敌官兵1000多人(俘虏日军数十人，均送交战区指挥部)，马步芳军伤亡共2000余人。
     战后，部队在水寨为阵亡将士马秉忠等召开军民追悼大会，并在墓前立碑纪念。国民党军事委员会派慰问团，为在此役中营以上军官颁发了“民族至上”奖章;第一战区长官部及青海当局都有悼唁电，西宁也开了追悼会，悼念抗日阵亡烈士。此时全师官兵，被马秉忠旅长等将士壮烈牺牲、为国捐躯英勇事迹所鼓舞，增强了杀敌复仇的决心，化悲痛为力量，誓死与日本侵略军血战到底。接着便在一次战役中，打死敌骑兵500余人，缴获战马数十匹，还选了其中20匹送往青海报捷。因此，在以后的敌我接触中，敌人恼羞成怒，抽调重兵，配备优良武器，不仅将我宝塔一带阵地，用炮弹摧毁，并在坦克的掩护下，以步兵向我猛扑。在这次战斗中，敌人付出了惨重的代价，马步芳军伤亡也相当严重，百余战士背水而战，弹尽援绝，因不愿被俘受辱(日寇将我军俘虏剜眼剖腹)而投水自溺，壮烈殉国。
     青海军在各次战役中，由于豫东地势平坦，隐蔽不易，在作战中虽然行动敏捷，但骑兵目标过大，马匹损失不少，曾由青海补充战马500余匹。一战区长官部考虑到骑兵师人马多次奋勇作战，伤亡较重，长此下去，不易补充，便于1940年5月间暂调后方至豫西叶县、午阳等地进行整训。
     1940年7月，经马步芳同意，全师官兵调赴皖北的临泉及豫皖边界的沈丘两县，被整编为骑兵第八师。为了便于指挥，有利于战斗。取消了旧的旅、营建制。改为新的师、团、大连编制。当时全师编为3个团，一、二两个团为骑兵团，第三团为步兵团。此外，尚有师直属营、连等，马彪继续担任师长。整编后，仍属第一战区战斗序列，同时接受第五战区李仙洲集团军的指挥。