西安事变和平解决后，蒋介石背信弃义，扣留了张学良，杨虎城被迫出国考察，所部十七路军被缩编为三十八军，赵寿山被任命为该军第十七师师长。 1936年西安事变后，国共两党的关系稍微好了点，但国民党里面还是斗得很厉害。张学良因为发动事变被蒋介石抓了起来，杨虎城也被逼得只好出国看看。杨虎城原来的十七路军也被改成了三十八军。 事变和平解决后没多久，蒋介石就不守信用了，把张学良给扣住了，杨虎城也只能跑到国外去。杨虎城的部队十七路军人数也被减少了，变成了三十八军的一部分。这时候，赵寿山就当上了三十八军第十七师的师长。他对蒋介石的做法特别生气，特别是看到杨虎城被盯着后，更是气不打一处来。 到了1937年，全面抗战开始了，赵寿山带着部队打了好几仗，都打得很好，很忠心。在山西娘子关，他们跟日军打了13天，虽然伤亡很大，但还是守住了地方。这场仗打完后，赵寿山伤心得头发都白了。 赵寿山这个人啊，特别有智慧和勇气。虽然蒋介石一直给他使绊子，但他都没在怕的。1946年年底，赵寿山找了个考察水利的借口离开中国，最后在1947年年初到了解放区，继续为中国的解放出力。
