1922年6月罗卓英毕业回到广州,先后在大埔中学任教务主任,在湖山官学任校长,并倡办湖山中学。1923年,罗卓英曾受邹鲁推荐,任湖梅军少校参谋,但旋即辞职。1925年,东征军回师广州,进行大改编,罗卓英才正式参军,并参加了讨伐刘、杨之役。第二次东征时,任第1师炮兵连连长,在惠州攻城战中指挥炮兵准确地摧毁城楼,打开缺口,使持续两天、屡攻不下的惠州城得以迅速攻破,立了战功。随后率部队由河婆入揭阳、黄岗,升炮兵副营长,参加了1926年10月歼灭孙传芳、周荫人部的战役。接着随军由闽、浙入苏。
1927年,陈诚升任第21师师长,罗卓英即归其麾下,任师参谋处长、参谋长。1928年春,陈诚任陆海空总司令部警卫司令,罗被委任浙江警备师上校团长,但不久即为何应钦裁撤。是年秋,蒋介石成立陆军第11师,任命陈诚为副师长,罗随之任参谋长。1929年春,陈诚升师长,罗卓英被任命为第33旅旅长,旋即升副师长。
1930年5月,中原大战爆发后,第11师经徐州、砀山、杞县进击,与冯玉祥部激战于归德。7月奉令与蔡廷锴部共解曲阜之围,大败阎锡山的军队,并乘胜追击,占领了济南、郑州。陈诚升任第18军军长兼第14师师长,罗卓英也升任第11师师长。 罗卓英带兵很注重抓紧时间进行休整、训练,并对官兵灌输忠于蒋介石和陈诚的思想。
1931年5月,第11师与第14师作为“围剿”红军的主力,从抚州、南城进犯中央苏区,企图找红军主力决战,却被红军声东击西的战术,弄得在黎川、南丰、广昌、宁都一带疲于奔命,士气低落。在进攻中央苏区的同时,罗卓英秉承陈诚的意旨,乘机吞并杂牌军。罗卓英因“整军经武,屡建殊勋”,提升为第18军副军长。此后,陈诚升第三路总指挥兼18军军长,罗卓英则代陈诚指挥该军。
1933年2月,蒋介石发动对中央苏区的第四次“围剿”,罗卓英部作为第一纵队出宜黄,拟先攻乐安再犯广昌。由于第18军下辖师太多,为指挥方便,陈诚请准蒋介石,临时决定成立第5军,升罗为军长,下辖第52、59师。2月28日至3月1日,第52师在行进中被红军围歼,师长李明受伤自杀。第59师企图增援,途中又被红军包围全歼,师长陈时骥被生俘。这样,第5军尚未正式成立便全军覆灭。第四次“围剿”失败后,罗卓英仍回18军任副军长,代行陈诚的军长职权,有时陈诚的第三路军总指挥部和18军部驻在一起,连总指挥的权亦由罗代为执行。1935年,罗卓英晋衔陆军中将。
1936年,第18军驻粤汉铁路南段。8月4日,蒋介石颁布平定桂军战斗序列,罗卓英被任为前敌总指挥,率军南下,陈兵西江,迫桂军就范。8月11日,蒋介石到广州设行营,任命罗卓英为行营办公厅厅长兼代参谋长、粤汉铁路警备司令。次年,任国民党广东省党部特派员。
1937年7月7日,日本发动全面侵华战争。8月11日,罗卓英率第18军的11、14、67、98四个师驰援上海的抗日部队。8月15日,罗部第98师赶到上海,其余各师亦陆续赶到,编入左翼军序列,参加宝山、罗店、浏河一带的防守。8月23日凌晨,日军在小川沙、狮子林、炮台湾等地同时登陆,向宝山、罗店、浏河猛烈进犯,其中又以罗店、嘉定方向作为重点,企图切断京沪线,包围上海的国民党野战部队;8月25日,日军又从吴淞镇、蕴藻浜、张华浜开始登陆,重点仍是指向罗店。由于该地濒临长江口,离大场、闸北不远,日舰的炮火可以直接命中陆上的目标,又有制空权,便于海陆空协同作战。日军集中重兵,对这一带猛攻,其中罗店争夺战最为激烈。罗军全部到达上海时,罗店已经失陷。罗卓英即令第11师将其夺回,其后一个多月里,罗指挥部队与日军反复争夺罗店、浏河一带。白天,日军在飞机、坦克、大炮的配合下夺取阵地;夜晚,罗部将阵地夺回,战斗非常艰苦和激烈,官兵伤亡惨重。
在这次战役中,罗卓英先后升为第16军团长、第15集团军总司令,不久改归第19集团军(总司令陈诚,由薛岳代),罗为副司令。9月6日,罗部奉命负责防守金家宅、罗店西南、南北的周宅、曹庄至朝王庙、双龙墩、沈家桥、浏河等地,与日军开展阵地战,大量歼灭日军,从而打破了敌人企图打通长江右岸,包围上海的计划。11月5日,日军从设防空虚的曹泾镇、金丝娘桥一带登陆,攻陷松江,上海防线动摇,守军不得不全线撤退。13日,罗部向吴县、福山一线转移。15日,与日军激战于常熟、福山、兴隆桥,击沉日舰四艘。19日,向锡(无锡)、澄(江阴)线撤退。此时正值冬寒,阴雨连绵,道路泥泞,士气低落。第19集团军退到江苏、浙江、安徽交界处,开始了游击战时期。
11月19日,罗卓英被任命为南京卫戍副司令长官,协助唐生智守卫南京。月底,南京即告失守,罗重回苏、皖、浙边区,接替薛岳为第19集团军总司令,归第三战区司令长官顾祝同指挥。
1938年6月至8月,罗部在彭湖战场上与日军激斗,于流澌桥一带歼灭了大批敌军,并多次挫败日军在湖口一带的登陆企图。9月12日,罗卓英代替陈诚,任武汉卫戍总司令之职。10月25日,武汉沦陷后,罗的第19集团军归第九战区司令长官陈诚(薛岳代)指挥,参加南昌会战,罗卓英任战区前敌总司令,负责直接指挥。 1939年3月,日军冈村宁次率四个师团的兵力进攻南昌,3月24日陷吴城镇,并强渡修水,与罗部激战于万家埠、安义一带。27日,奉新、南昌相继沦陷。罗卓英下令各部避开敌锋,逐渐建立起修水以南,赣江以北的抗日根据地,与日军第101、106师团对峙。
4月下旬,罗负责全面部署并指挥本集团、上官云相集团及高荫槐集团的一部,对南昌之日军反攻,试图夺回该市。21日晚,罗统率三军,以分兵合击之势对南昌进击,由于未能切断南浔铁路,使日军得以增援,加之在反攻南昌的关键时刻,遭日军反击的第79师师长段朗如违令畏缩,至误良机,使第一次反攻只得暂停。5月1日再次反攻时,日军借助其空炮火力支援,顽强扼守南昌外围阵地,并进行反击,罗部伤亡十分严重,无力攻坚。5月9日,全线停止反攻。反攻南昌城后,罗卓英集团放弃了对城市的争夺战,改为消耗敌人有生力量为主的游击战。此后罗指挥第19集团参加了1939年9月第一次长沙会战、1939年冬季扫荡战、1940年夏季配合第五战区的扫荡战,歼灭了大批敌军有生力量。
1940年2月,罗升第九战区副司令长官,仍兼19集团军总司令。汪精卫投敌叛国后,他与薛岳、王陵基、杨森等联名通电讨汪。
日军进攻长沙受挫之后,深感必须首先消灭或赶走赣江、抚河流域一带的国民党野战军,扫清障碍,才能直捣长沙右侧,打通粤汉铁路,便于1941年3月发动了鄱阳湖扫荡战。由日寇33、34师团、池田混成旅团,及远藤少将指挥的第三飞行团组成的扫荡部队,共出动了4万余人,飞机百余架,坦克40余辆,分三路合击第19集团军的指挥中心上高。罗卓英指挥刘多荃的第49军、李觉的第79军、王耀武的第74军和赶来增援的72军李良基师,共6万余人,采取两翼牵制敌军,使其不能形成合围之势,并大胆集中重兵,转移外线,诱敌从中路深入,在上高一带歼灭敌人的战略。是役,敌34师团几乎被全歼,该师团步兵指挥官宕永少将因重伤至毙。据当时战报说,日军毙伤24000余人,被俘72人。罗卓英因此役而获青天白日勋章。
12月中旬,罗卓英将该集团军司令部由上高迁到浏阳,指挥肖之楚第26军、夏楚中第79军及郭礼伯第194师,参加第三次长沙会战。罗将此两军一师布置于浏阳、醴陵、株洲一带,与王陵基集团相配合,对长沙近郊成百里侧击之势。
1942年1月1日,来势汹汹的日军渡过浏阳河,罗、王部静伏不动,待敌进入长沙近郊,即全线出击。罗令26军出永安市,杨枫坝向槊梨市,79军及194师出马经营黄花市亦攻槊梨市,急速进军,与杨森、王陵基集团密切配合,形成对敌包围圈。经过四天血战,挫败日军的攻势。随后,罗卓英任南方追击军总司令,率三军穷追猛赶,追至桃林忠场一带,与日军对峙。与此同时,赣北之敌亦全线出动,进犯高安、修水地区,配合长沙作战,罗卓英在浏阳遥控指挥,粉碎了敌军的牵制计划。
1942年4月2日,国民党最高军事委员会任罗卓英为远征军第一路司令长官,归史迪威和英军太平洋战区司令指挥。4月5日,罗与蒋介石乘飞机到达腊戌与史迪威部署曼德勒会战,打算将日军引到该线的有利地带歼灭。计划定下后,正准备施行,但英军决定撤往印度,已全部集中西线,原有防地均放弃。罗部接替防务,进行了皮尤河前哨战、同古战斗和斯瓦逐次抵抗战斗,掩护了英军的撤退。4月18日,因东西两路告急,棠吉、瓦城动摇,史、罗只得放弃曼德勒会战,退守瓦城,重新计划瓦城会战,准备在瓦城附近与日军一决雌雄。但他们未重视把守通往腊戌的要道东枝等地,而是以守株待兔的方式等待日军来攻瓦城。
然而,日军却不采取正面强攻的战略,而是迂回出击,派一部佯攻瓦城,一部袭击东枝。占领东枝后,得悉罗部集兵瓦城,便以机械化部队急攻腊戌。当史、罗获悉腊戌危急时,已赴援不及。28日,腊戌失陷。瓦城处于被包围之中,史、罗这才如梦方醒。30日,急令各部向伊洛瓦底江后撤,急援莫八、密支那,试图先固后方,再图进取。可是一切已为时太晚,日军占腊戌后,继续沿东线急进,5月3日,占领中缅边境重镇畹町,飞兵莫八,全速抢占密支那。5月8日,密支那失守。9日,腾冲亦沦敌手。至此,十万入缅军的归路被切断。5月1日,史、罗下令放弃瓦城,开始了悲惨的大撤退。全军被迫丢掉车辆辎重,突破日军封锁线,进入人迹罕至的野人山,穿越原始森林,一部分于8月初回到滇西。罗卓英的长官司令部及新38师则经巴曼克、曼坎、荷马林、泰南进入印度。入缅军十万人损失五万余,其中三分之二死于撤退途中。第200师师长戴安澜因重伤得不到治疗,而壮烈牺牲。
罗卓英进入印度后,于6月11日率参谋长杨业孔及官兵40余人到新德里,14日参加联合国庆祝大会,23日返重庆述职。10月,与史迪威、魏菲尔等会谈,决定将中国入印的第22、新38师在加尔各答西北设训练基地,取消中国远征军第一路长官司令部,成立中国驻印度总指挥部,由史迪威和罗卓英分任正、副指挥。为了保持中国军队的独立性,另设副总指挥部,由罗节制。由于史迪威要求营以上的军官由美国人担任,因而与罗产生了矛盾。蒋介石不同意史迪威的要求,为了解决纠纷,便以撤销副总指挥部,调回罗卓英为条件与史迪威妥协。是年冬,罗卓英离印返渝。
1943年5月,罗出任军令部次长,不久即调军事委员会桂林干训团教育长,“与驻华美军合作,首用轮带式教育法,训练反攻部队”。
1945年5月,罗卓英被选为国民党第六届中央执行委员、国民大会代表;8月底被任命为广东省政府主席。罗卓英任广东省政府主席之初,曾鼓吹为乡梓建设尽力,提出建设广东的五大方针。1947年初又提出广东建设的五年计划。
同年8月底,陈诚接替熊式辉为东北行辕主任。陈妄想创造奇迹,以挽救国民党在东北的败局,因而把罗卓英请到沈阳,任行辕副主任之职。 罗卓英到东北后,协助陈诚整顿军队,裁并机关,控制金融等。然而,人民解放军以摧枯拉朽之势向国民党军队反击,从而打破了他们的幻想。1948年2月,陈诚在一片责骂声中离职,罗也随之南下,任东南军政副长官,协助陈诚经营台湾,改编整训败逃的国民党军队。不久,长官公署撤销,罗卓英改任“总统府战略顾问”、“国防研究院副主任”等职。旋即自请退为预备役养闲。
罗卓英热心教育,曾先后在家乡与乡人倡办虎山中学,在江西赣州创办卓英学校、宜山小学。罗卓英是颇有文学修养的儒将。无论是从军期间,还是在炮火弭漫,战况紧张之际,也从不辍笔,曾著《呼江吸海楼诗集》二册、《正气歌注》一册及《从政言论集》、《抗战言论集》、《赣行吟草》等。
1961年11月6日,罗卓英因糖尿病在台北去世,终年65岁。