为坚持抗战，范筑先在共产党的帮助下，建立了鲁西北抗日根据地，成立了20多个县的抗日政权，亲自主办军事、政治干部训练班，组建了许多抗战群众团体，出版了《山东人》、《抗战日报》等刊物，使鲁西北成为坚强抗日堡垒。1938年3月，他率抗日部队两次攻入日军据守的范县，歼灭一批日军。当时范筑先虽已年过花甲，但每战必身先士卒，带头冲锋杀敌。在徐州会战期间，他率部阻击了增援的日军土肥原师团。7月，在东阿县黄庄阻击日军运输队，毙敌数十人，缴获满载大米的汽车13辆及大批军用器材。8月，其次子，青年抗日挺进大队长范树民在济南战役中光荣殉国。为表示与日寇血战到底的决心，他又把年仅20岁的二女儿范树琨任命为挺进大队队长，并先后将长子、长女、三女儿都送到延安抗日军政大学学习，展现了他忠于民族，誓死抗日救国的爱国精神。1938年11月初，毛泽东派人捎去给范筑先的亲笔信，对其表示慰问和嘉勉。
浴血奋战壮烈殉国
1938年11月11日，日军由济南、德州、禹城分三路进攻鲁西北，中心目标是聊城。13日上午，范筑先召开军事会议，研究了迎击日军的作战方案。14日上午9时，日军的先头部队步炮兵300余人、汽车坦克10余辆，在飞机配合下，逼近聊城近郊。此时，各机关、学校的一些人员已陆续撤出聊城，范筑先布置完战斗任务，正准备和已经撤出城外又返回城内催他出城的共产党员张郁光、姚第鸿撤退时，国民党山东省民政厅厅长兼鲁西行辕主任李树春突然乘车从临清赶来，与范筑先商谈起整编部队的问题来，一直到下午4点方才离开。这时日军的火力封锁了出路，范筑先已经无法出城指挥作战，遂留在城内和张郁光、姚第鸿指挥游击营、卫队营、手枪连、传令队等少数部队守城作战，以待外援。下午4时，日军首先从南门攻城，游击营同日军在南门展开激战。在日军爬城的危机时刻，范筑先、姚第鸿、张郁光率50余人赶来增援，战斗中，范筑先左臂被炮弹炸伤，30余人壮烈牺牲。15日上午9时，日军用大炮平射，将东门轰开后，蜂拥入城。范筑先的腿骨又被打断，不甘被俘，自戕殉国，时年56岁。下午5时左右，聊城完全被日军占领。在这次聊城保卫战中，范筑先将军和共产党员张郁光、姚第鸿及城防副司令郑佐衡、警察局局长林金堂等守城健儿700余人壮烈殉国。
