第二十二集团军1937年9月由川军邓锡侯部编组而成。首任集团军总司令为邓锡侯，下辖其兼任军长的第四十五军和孙震为军长的第四十一军。该集团军编组完毕后，徒步自四川至陕西宝鸡，后车运河南，渡过黄河进入山西，属第二战区指挥管辖，曾参加娘子关保卫战。1938年初，第二十二集团军奉令开赴山东，调归第五战区指挥管辖，徐州会战初期，在著名的滕县保卫战中，该集团军第四十一军第一二二师师长王铭章、师参谋长赵渭滨、第一二四师参谋长邹慕陶及第一二二师数千名官兵用窳败的武器抵抗进攻的日军，最后大部阵亡殉国，为尔后台儿庄大捷奠定了胜利的基础。后邓锡侯奉令调回西康，任川康绥靖主任，孙震继任第二十二集团军总司令，董守珩、陈鼎勋任副总司令。该集团军曾参加随枣会战、第二次长沙会战、常德会战、豫西鄂北会战等战役，池峰城的第三十军、米文和的第六十九军都曾加入过该集团军的战斗序列。1945年起，原属第一战区的川军李家钰部第三十六集团军在豫中会战中损失惨重，李家钰阵亡后该部被取消集团军番号，其基本部队第四十七军经恢复补充后，在军长李宗率领下加入第二十二集团军战斗序列。自此，第二十二集团军一直指挥管辖陈鼎勋的第四十五军、曾元的第四十一军和李宗的第四十七军。
第二十三集团军1937年11月由川军唐式遵部奉令编组而成。该集团军总司令初期为刘湘，刘湘死后为唐式遵，初归刘湘第七战区指挥，刘湘死后第七战区撤销，改属第三战区指挥管辖。初期，该集团军只辖唐式遵兼任军长的第二十一军和郭勋祺的第五十军。该集团军组建后即出川抗日。于1937年底到达浙江的宜兴、长兴，安徽的泗安、广德一线，与进犯日军展开激战，在泗安、广德战役中，该集团军第二十一军第一四五师师长饶国华率部奋勇抵抗日军，兵败后自戕殉国。此后，该集团军担任长江南岸铜陵至湖口的江防任务。陈万仞的第二十三军、张文清的第二十五军、中国gcd领导下的叶挺的新四军都曾加入过该集团军的战斗序列。1938年后，唐式遵就任第三战区副司令长官兼第二十三集团军总司令。1941年1月，该集团军曾派出两个师又一个团的部队参加围攻新四军的“皖南事变”。该集团军还参加过浙赣路会战等战役。至1945年夏，第二十三集团军总司令为唐式遵，副总司令为陶广、陈万仞、佟毅，下辖陶柳的第二十八军、田钟毅的第五十军和刘雨卿的第二十一军。
