1936年底，东北抗联第五军主力部队先后集结在牡丹江下游依兰东部地区，并在依兰刁翎建立了后方基地和医院、服装厂、印刷所，建立党组织，发展新党员，征收土地税、木材税、车马税、反日特捐以补军需经费，使全军指战员每人能发到一定数量的津贴，改善了部队的生活。自1937年初开始，抗联五军在军长周保中率领下，以依兰、刁翎为基地，主动出击，对日伪军展开新的战斗，给日伪军以很大打击。

1937年9月29日，周保中主持召开中共吉东省委常委会议。会议决定，为更有效地牵制敌人，配合全国抗战，统一吉东抗日部队的统一领导，建立统一军事指挥机关，以抗联4、5、7军为骨干，于同年10月10日宣布组成东北抗日联军第二路军，周保中任第二路军总指挥。这一期间，日本侵略者以日军第4师团为主力并有伪军配合，对抗联第二路军各部实行残酷的“围剿”和“讨伐”，抗联第二路军的斗争极为艰苦，但抗日志士情绪稳定，斗志更加顽强。

1938年初，为与党中央取得直接联系，抗联第二路军总指挥周保中于1月20日，“经苏联远东边防军代表的同意，渡过乌苏里江到苏联边境后，再设法与党中央联系”。到苏联边境后，经努力与党中央仍无法联系上，只好自苏联边境渡江返回。当日伪军得知周保中自苏联边境返回的消息后，便在饶河大叶子沟设伏摆成口袋阵，准备抓捕周保中及所率警卫队。

3月5日，周保中率抗联二路军警卫队误入大叶子沟敌人设置的口袋阵中。在这万分危急的时刻，周保中临危不乱，镇定自若，他对大家说，要沉着勇敢地沿着草甸子边东南方向冲出去。在他指挥下，警卫队策马急奔。这时，围追堵截的伪军高喊：“抓活的，抓活的！ ”敌人欲活捉周保中，便不直接射击，这为周保中突围创造了机会。

周保中遂率警卫队拼力突围，很快跳出口袋阵，把敌人甩出很远。但日伪军紧追不放，并加强火力封锁。周保中策马飞驰，不料马失前蹄被绊倒，周保中被摔下马来。据《东北抗日救亡人物传》记载：敌人一见，喜出望外，纷纷叫嚷道：‘周蛮子，你可跑不了啦！ ’不一会，几个追赶上来的敌人，就要动手去抓周保中。周保中回手几枪，将敌人一一打倒，然后，从地上爬起，继续向前跑。 ”周保中边跑边回头射击，面对越来越多的日伪军步步逼近，周保中把手枪慢慢移到自己胸前，如若逃不脱，便扣动扳机自杀，绝不让敌人的阴谋得逞。可就在这千钧一发之时，周保中的前方突然传来一排急促的枪声，并有人高喊：“周指挥，周指挥！后面，我们的人到了！ ”在警卫队指战员的掩护下，周保中脱离了危险。

周保中饶河大叶子沟脱险后，几经周折，回到宝清县梨树沟，正式建立了东北抗日联军第二路军总指挥部。之后，率领东北抗日联军第二路军先后战斗在依兰、勃利及牡丹江下游等吉东地区，继续在极度严寒、暴风烈日、饥饿病困、雪海茫茫等极端困苦的环境中，与日伪军进行残酷的战斗，直至1945年日本帝国主义投降。