1944年春，日军为了打通平汉线进军西南，从郑州沿平汉线向南发动了侵华战争以来最大的一次攻势——豫、湘、桂战役。日军4个师团另5个旅团共14.8万之众，在冈村宁次指挥下，向我豫中进攻，豫中诸县相继沦陷。
4月24日，蚌埠田家庵的日军第六十五师团为配合豫中攻势，出动空军、步兵、骑兵、炮兵共计5000余人，沿颍河进犯阜阳，首陷杨湖镇，继陷正阳关、徐克、颍上，形势十分危急。
不久，骑一师又在一次突袭中围歼日军骑兵500余人。日军为了报复骑一师，即抽调重兵，配以重炮、坦克，向骑一师驻防发动围攻。因敌我力量悬殊，骑一师主力迅速撤退，留下百余名官兵阻击掩护，官兵们背水作战，直至弹尽后集体投水自溺，壮烈殉国。
4月27日，骑八师接到阻击敌人命令后，卢广伟即率两个骑兵团驰往颍上御敌。在颍上境内的十八里铺附近与日军骑兵前哨部队遭遇。按照日本骑兵下马作战的惯例，卢广伟当即决定趁敌人下马尚未集结99lib•net之机发起冲击。骑八师的战士训练有素，马术精湛，每人配一骑、一枪、一刀，官兵性格强悍，勇猛无比。战士们手挥马刀，旋风般冲向敌阵，居高临下，马踏刀砍，日军骑兵来不及还击就成了刀下之鬼。敌200多人，死里逃生者仅20余骑。而骑八师几乎无一伤亡。
在历次战斗中，卢广伟每战必身先士卒，怀着对侵略者的刻骨仇恨，冲向敌阵。在他的带领下，众官兵均誓死效命，奋勇杀敌，屡立战功。战斗中，卢广伟曾两度负伤，未待痊愈就又重上疆场，以杀敌卫国为已任，在上高战役后，因部队伤亡惨重，失去建制，转任第九战区司令部少将参议。
为追念其功勋，国民政府明令予以褒扬，以彰忠烈。
1941年9月27日，蒋介石委任卢广伟为陆军骑兵第八师少将副师长兼政治部主任(任职时间1941年9月-1944年5月，地点：安徽凤台)。
一九二八年又提升为东北炮兵团团长。不久，又调为陆军第一零五师骑兵团团长。
骑八http://www.99lib.net师原是青海省政府主席马步芳1937年8月奉国民政府委员会之命而组建的一支抗日骑兵师。该师以原青海海南警备司令部所属一旅为基础，合并驻防马步青部的部分官兵，并征调大通、互助、湟源3县的民团，以回、东乡、撒拉、保安、藏等族人员组成，共8000多人。其中回、东乡、撒拉、保安民族的人员占部队总人数的70%。同月，国民政府军事委员会颁令给这支骑兵部队予暂编骑兵第一师的番号，正式任命马彪(回)为师长。下辖3个骑兵旅。同年10月，该师在马彪的统领下挥师东征，转战陕、豫、皖诸省。一路上，骑兵利用机动性强的优势不断打击日寇。在途经陕西潼关时，渡河奇袭山西运城，把1000余名日伪军一举歼灭。1938年初，骑一师进驻河南第一战区，布防陇海沿线。1939年8月10日，盘踞在淮阳的日军南犯，骑一师奉命阻击，在郭平楼歼灭日军一个中队。随后马彪挥师渡河与日军主力拼杀。日军退回淮九九藏书网阳城。马彪命令全师强行攻城，日军急电开封增援，骑兵师打了一夜攻坚战，至凌晨攻破南关和西城门。此时，开封日军调集的一支机械化部队，乘着100多辆卡车和装甲车，载着10门大炮，突破国民党7个主力师的防线，兵临淮阳。骑兵师腹背受敌，双方展开了空前惨烈的厮杀。经过3个多小时的反复争夺，双方都负出了惨重的代价。日军向骑兵师阵地发射毒气弹，数百名骑兵战士顷刻之间倒在黄烟之中。马彪急令部队撤出战斗。
此后，卢将军更加努力对日作战，他常以中国历史上民族英雄的“养兵千日，用兵一时”、“好男儿马革裹尸”等名言勉励自己，教育部下。因此，该部队士气高涨，每战争先杀敌，给日军以沉重打击。
1990年中华人民共和国民政部追认卢广伟为革命烈士。
一九四零年请缨重返抗日前线，任职骑兵第八师少将师长。
1940年10月，调第九战区司令长官部政治部，任游击政训班少将副主任(任职时间1940年10月-1941年9月，地九九藏书点：长沙)。
淞沪会战结束后，任职一零五师三一五旅少将旅长，奉令率部参与江西上高战役。卢广伟奉令率部转战江西各地，充分利用骑兵部队机动性强的优势，袭击日军小股部队，破坏敌人的交通运输线，炸毁日军弹药仓库，给日军以沉重打击。
5月5日，日军集结了2500余人，兵分多路推进，激战数小时，双方伤亡惨重。日军派出3架飞机，在骑八师阵地上空低空盘旋扫射、投弹，当日10时许，骑八师指挥部被日军空投
炸弹击中，卢广伟与其他6名官兵以身殉国，时年41岁。
5月2日，日军组织步骑兵1500余人，飞机1架，大举进攻骑八师阵地，激战两个多小时，骑八师被迫放弃阵地后撤。5月4日，千余敌人在飞机大炮的掩护下，分两路强攻骑八师阵地。在卢广伟的指挥下，骑八师沉着应战，一天内打退敌httｐ://ｗｗｗ•９９ｌib.net人十余次进攻，给敌人以重创，使敌人未能前进一步。
（尚言）
不久，卢广伟奉命率部开赴抗日战场，参加上海一线作战，配合友军有力地打击了日本侵略军。
淮阳一战，马彪师俘虏日军20多人，歼灭日军800余人，伪军1000余人，缴获机枪130挺，迫击炮3门。骑一师则阵亡将士2000余人，损失战马千匹。
卢广伟烈士，字济吾，辽宁省凤城县人，一九零三年生。东北讲武堂第五期炮兵科毕业后，在东北军炮兵部队见习。他善于带兵，有精湛的军事技术，历任连、营长、黑龙江办公署上校参谋主任、东北炮兵团长、军委会北平军分会副总司令、张学良骑兵卫队长、四十九军一零五师骑兵团长等职。
一九三七年，日寇发动了全面的侵华战争，卢广伟义愤填膺。他表示，一定要杀敌报国，以雪数十年日寇侵犯我国领土之仇，打回东北老家去，收复失地，为全国人民报仇。接着，他上书军事当局，请缨上阵，杀敌立功，报效国家。