抗日戰爭全面爆發后，國共兩黨開始合作抗日，經過艱苦談判，陜北一帶的紅軍主力改編為八路軍。紅二方面軍和陜北紅軍一部合編為八路軍120師，原方面軍總指揮賀龍出任師長，原方面軍副總指揮蕭克出任副師長。當時120師下轄358旅和359旅，旅長分別為張宗遜和陳伯鈞，全師總兵力14000余人。

部隊改編完成后，賀龍就率部上了前線。但他只帶走了358旅全部和359旅一部，359旅剩余的部隊則由旅長陳伯鈞率領留在了陜甘寧邊區，保衛邊區的安全。部隊開到前線后，又分成了兩路，賀龍率領358旅來到晉西北和日寇作戰，359旅副旅長王震則帶著717團來到了五臺一帶開辟抗日根據地。

晉西北土地貧瘠，物產有限，老百姓的生活比較困難，八路軍的后勤補給和兵員擴充都很艱難，這也是120師沒有另外兩個主力師發展迅猛的一個重要原因。1938年冬季，賀龍和政委關向應率領120師主力6400多人離開晉西北，前往冀中發展。冀中物產豐富，人口也比較多，而且這里還有呂正操率領的八路軍第3縱隊在活動，有很好的群眾基礎。

賀龍率部來到冀中后不久，就成立了120師獨立第一旅，看到旅長的名字后，不少人心中多少是有點不服氣的。那么賀龍當時任命的旅長是誰呢？他就是高士一。可能不少朋友都沒有聽說過這個名字，但在冀中一帶，高士一的名聲卻很響亮。他的父親高隆基是當地有名的士紳，家中有良田40頃，有不少長工和雇農幫助高家種地。

除此之外，高家還辦有磚瓦場、木炭場和煤場等廠礦，并有幾十條船往返于保定和天津之間跑運輸。高隆基育有四個兒子，高士奇排行第四，人稱高四爺。由于家境優渥，他從小就接受了比較好的教育。而且和那些為非作歹的地主惡霸不同，高士一心地善良，樂善好施，經常幫助那些生活困難的鄉親們，因此在當地有很好的名聲。

后來高士一進入國民政府任職，擔任了河北省的河務委員。任職期間，為了防范水患，他做了大量卓有成效的工作，受到了老百姓的一致好評。當時國民黨不少官員貪污腐敗，一些人還把手伸到了高士一管理的河務上，打算從他這里撈一點油水，結果被高士一嚴詞拒絕。

之后他開始受到排擠，一氣之下，高士一辭職回到高家場閑居。抗日戰爭全面爆發后，河北很快淪陷。日寇在淪陷區內燒殺搶掠，無惡不作。為了反抗日寇的暴行，高士一散盡家財，拉起了一支隊伍。不久后這支隊伍編入了呂正操率領的河北人民自衛軍，高士一被委任為第五路軍司令。

1938年夏季，呂正操所部被改編為八路軍第3縱隊，呂正操任縱隊司令并兼冀中軍區司令。高士一帶領的第五路軍被改編為第3縱隊獨立第一支隊，他出任支隊司令。賀龍率120師主力來到冀中后，受到了呂正操的熱烈歡迎，并把手下主要將領一一向賀龍做了介紹。

當介紹到高士一的時候，賀龍握著他的手說：“你在民族危亡之際投身革命，在共產黨的領導下組成第五路軍，是有功之臣。我賀龍一生很少服人，但對你我是很佩服的！”賀龍的大名在當時可謂人人皆知，他對高士一的評價如此之高，令高士一萬萬沒有想到，同時心中也十分激動。

不久后高士一所部和120師715團合編為獨立第一旅。那么該由誰來出任旅長呢？在一般人看來，時任715團團長的王尚榮是最合適的人選，他是經過長征考驗的老革命，指揮打仗很有一套。當時冀中由于戰略地位十分重要，因此經常受到日寇的進攻。在這種情況下，獨立第一旅是要經常和日寇作戰的。

論指揮才能，高士一顯然無法和王尚榮相比，而且他是大地主出身，缺乏紅軍時期的經歷。這幾點原因相加，導致不少人對他出任獨立第一旅的旅長心中不服。賀龍得知后，親自出面做工作，向大家介紹了高士一在冀中抗戰中所做的重要貢獻。而且高士一在冀中士紳們當中有很高的威望，由他出任獨立第一旅的旅長更有利于聯合當地的士紳們一起抗日。

經過賀龍的解釋后，眾人才明白了他的良苦用心，而且對高士一散盡家財拉隊伍抗日也很佩服。之后高士一坐穩了獨立第一旅旅長的位置，并率部跟隨賀龍在冀中和晉西北等地多次與日偽軍激戰，表現十分不俗。1942年，王震率領359旅奔赴南泥灣墾荒，陜甘寧邊區的防御力量受到了不小的影響。

為了彌補359旅留下的空缺，就需要另調一支部隊來保衛邊區。毛主席經過考慮后，把這個任務交給了高士一的獨立第一旅。這是對高士一和獨立第一旅的高度肯定和充分信任。能擔負如此艱巨和光榮的任務，高士一心中十分激動。保衛邊區期間，毛主席多次接見高士一，給了他許多勉勵。

359旅在南泥灣墾荒取得了極大的成果，不僅解決了邊區的吃飯問題，而且糧食還有剩余。此時邊區還需要其他物資，由于日寇和胡宗南的雙重封鎖，商人很難進到邊區。此時高士一利用自己過去的關系，在邊區和胡宗南部的交界處搞起了物資互換貿易，為陜甘寧邊區搞來了不少急需的物資。高士一還因此受到了毛主席的表揚。抗戰勝利后，高士一又參加了解放戰爭。1955年大授銜的時候，由于他已經不在軍中任職，因此沒有獲得軍銜。