毛泽东在《论持久战》中首先回答了抗日战争为什么是持久战及最后的胜利为什么是中国的这两个最基本的问题。
毛泽东指出，中日战争不是任何别的战争，乃是半殖民地半封建的中国和帝国主义的日本之间在20世纪30年代进行的一次决死的战争。他分析了中日双方互相矛盾着的四个基本特点：敌强我弱，敌小我大，敌退步我进步，敌寡助我多助。日本是一个帝国主义强国，其军力、经济力和政治组织力虽强，但其国小，人力、物力、财力不足，加之战争的非正义性、野蛮性，必然失道寡助。中国虽是半殖民地半封建的弱国，但处于进步的时代，有共产党及其军队为团结抗战的核心，加之地大物博、人多兵多，以及战争的正义性，必然能得到全民的支持和国际上的援助。这些特点，规定了和规定着双方一切政治上的策略和军事上的战略战术，规定了和规定着战争的持久性和最后胜利属于中国而不属于日本。由于敌强我弱，日本能够在中国有一定时期和一定程度的横行，中国不可避免地要走一段艰难的路程，抗日战争是持久战而不是速决战。然而，敌我之间小国、退步、寡助和大国、进步、多助的对比，又规定了日本不能横行到底，必然要遭到最后的失败，中国决不会亡，必然要取得最后的胜利。
在回答了抗日战争的特点和前途问题以后，毛泽东根据中日双方相互矛盾着的各种特点及双方力量强弱对比的变化趋势，科学地预见持久战将经历三个阶段：
第一阶段，是敌之战略进攻，我之战略防御的时期。敌人凭借其强大的军事、经济实力，大举进攻中国，占领大城市和交通线、扩大领土、人口和资源，试图迅速征服整个中国。面对敌人的强大攻势，我所采取的战争形式，主要是运动战，而以游击战和阵地战辅助之。此阶段中，中国虽有颇大的损失，但同时却有颇大的进步，这种进步成为第二阶段继续抗战的主要基础。
第二阶段，是敌之战略保守、我之准备反攻的时期。第一阶段之末尾，由于敌人兵力不足和我之坚强抵抗，敌人将不得不确定一个战略进攻的终点，到达此终点后，即停止其战略进攻，转入保守占领地的阶段。第二阶段仍有广大的战争。此阶段中我之作战形式主要是游击战，而以运动战辅助之。此时，中国尚能保有大量的正规军，但尚难迅即举行战略反攻。除正面防御部队外，我军将大量地转入敌后，广泛发动游击战争，并尽可能地调动敌人于运动战中消灭之。第二阶段即相持阶段，是整个战争的过渡阶段，也将是最困难的时期，然而，又是转变的枢纽。中国将变为独立国，还是沦为殖民地，取决于第二阶段全民族努力的程度。
第三阶段，是我之战略反攻、敌之战略退却阶段。在这一阶段，我将实施战略反攻，收复失地。此时，主要依靠中国自己在前阶段中准备着和在本阶段中继续地生长着的力量，同时，必须依靠国际力量和敌国内部变化的援助。由于中国政治和经济不平衡的状态，战略反攻在前期将不是整齐划一的姿态，而是带地域性的和此起彼落的姿态。战略反攻将逐渐变战略内线为战略外线，直至打到鸭绿江边。所谓坚持抗战到底，就是要走完这个阶段的全过程。这个阶段我所采取的主要作战形式仍将是运动战，但是，阵地战将提到重要地位，游击战将辅助运动战和阵地战而起战略配合作用。
毛泽东在论证了中国抗战为什么是持久战和持久战三个阶段的发展规律之后，进一步阐述了怎样进行持久战和怎样争取最后胜利的问题。
毛泽东指出，战争的胜负，固然取决于双方军事、政治、经济、地理、战争性质、国际援助诸条件，然而不仅仅决定于这些，还须加上主观的努力。指导战争的人们不能超越客观条件许可的限度期求战争的胜利，然而，可以而且必须在客观条件的限度之内，能动地争取战争的胜利。
毛泽东指出，战争就是政治，战争本身就是政治性质的行为。战争又有其特殊性，战争不等于一般的政治。战争是政治的特殊手段的继续。抗日战争的政治目的是驱逐日本帝国主义，建立自由平等的新中国。如此伟大的民族革命战争，没有普遍和深入的政治动员，是不能胜利的。动员了全国的老百姓，就造成了陷敌于灭顶之灾的汪洋大海，造成了弥补武器等缺陷的补救条件，造成了克服一切战争困难的前提。
毛泽东指出，战争的目的是保存自己消灭敌人。这个目的，是战争的本质，是一切战争行动的根据。这个目的，又是战争的基本原则，它普及于战争的全体，贯彻于战争的始终。我们的战争，在于力求每战争取不论大小的胜利，在于力求每战解除敌人一部分武装，损伤敌人一部分人马器物。积小胜为大胜，达到最后驱敌出国，保卫祖国，建设新中国的政治目的。
毛泽东指出，进行持久战具体的作战方针和原则是，在第一和第二阶段，即敌之战略进攻和战略保守阶段中，是战略防御中的战役和战斗的进攻战，战略持久中的战役和战斗的速决战，战略内线中的战役和战斗的外线作战。在第三阶段中，应该是战略的反攻。战役和战斗的外线的速决的进攻战，是实行持久战的最好的方针，也即是所谓运动战的方针。实行这一方针，在作战形式上，第一阶段，主要是运动战，游击战和阵地战是辅助的。第二阶段，游击战上升到主要地位，而以运动战和阵地战辅助之。第三阶段，运动战再上升为主要形式，而辅之以阵地战和游击战。
在《论持久战》中，毛泽东还强调了“兵民是胜利之本”。他说：“武器是战争的重要的因素，但不是决定的因素，决定的因素是人不是物”。“战争的伟力之最深厚的根源，存在于民众之中。”只要动员了全国老百姓，就会造成陷敌于灭顶之灾的汪洋大海，造成弥补武器等缺陷的补救条件，造成克服一切战争困难的前提。
毛泽东这些异常清晰而符合实际的判断，回答了人们最关心而一时看不清楚的问题，使人们对战争的发展过程和前途有了一个清楚的了解，大大提高了坚持抗战的信念。《论持久战》的发表，使他博得愈来愈多人的钦佩与尊重。一位外国记者评论说：“不管他们对于共产党的看法怎样，以及他们所代表的是谁，大部分的中国人现在都承认毛泽东正确地分析了国内和国际的因素，并且无误地描绘了未来的一般轮廓。”
《论持久战》这部著作，处处充满了辩证法，充满了唯物主义，在观察事物的方法论意义上有着普遍的价值。它始终坚持从实际出发，客观地、全面地考察了抗日战争发生的背景和近一年来的战争进程；始终着眼于战争的全局，对敌我双方存在着的相互矛盾着的各种因素以及它们的发展变化作了深入的分析，从而能科学地预见到未来的前途。这部著作，不仅对八路军和新四军在抗日战争中有着重要的指导意义，而且对国民党将领也产生不小的影响。
程思远回忆道：“毛泽东《论持久战》刚发表，周恩来就把它的基本精神向白崇禧作了介绍。白崇禧深为赞赏，认为这是克敌制胜的最高战略方针。后来白崇禧又把它向蒋介石转述，蒋也十分赞成。在蒋介石的支持下，白崇禧把《论持久战》的精神归纳成两句话：‘积小胜为大胜，以空间换时间。’并取得了周公的同意，由军事委员会通令全国，作为抗日战争中的战略指导思想。”
傅作义将军读了《论持久战》后，感到抗战中的重大问题，都在这本书里找到了明确的答案，他让军官们阅读并指示在该部军政干部学校研究学习。卫立煌将军在《论持久战》发表后，即让秘书陪他阅读，读书不但使他对八路军深入敌后进行游击战的意义有所了解，而且认识到抗战要经过一个很长的相持阶段，这对他的“速胜论”和“唯武器论”观点也有所触动。
《论持久战》还被翻译成英文向海外发行。这是由周恩来从武汉寄到香港，委托宋庆龄找人翻译的。爱泼斯坦等参加了翻译工作。毛泽东很重视这件事，为英文本写了序言。他指出：“中国的抗战是世界性的抗战。孤立战争的观点，历史已指明其不正确了。”“希望此书能在英语各国间唤起若干的同情，为了中国的利益，也为了世界的利益。”爱泼斯坦说：“中国共产党领导人毛泽东，以丰富的实践经验为依据，详细地制定了怎样对一个起初较强大的侵略者进行持久的人民战争的理论。蒋介石在他早期的抗战演说中借用了毛泽东的很多提法。”
抗战开始后还不到一年，毛泽东就能写出这样能正确地指导战争实践的著作，一方面得益于他在长期革命战争中逐步认识和掌握了战争的规律，积累了丰富的经验；另一方面也由于他从不放松读书和理论研究，注意把理论与实践密切结合，从实际经验中作出新的理论概括。毛泽东不久后说过：“有了学问，好比站在山上，可以看到很远很多东西；没有学问，如在暗沟里走路，摸索不着，那会苦煞人。”
在这段时期内，毛泽东着重研究军事问题。同时，也读了大量马克思主义哲学著作。他深知，许多错误的观点，无论是“亡国论”还是“速胜论”，他们看问题的方法都是主观的和片面的。毛泽东还十分重视读报，把它作为了解国内外形势的重要途径。
毛泽东把丰富的革命实践经验升华为理论概括，回答了当时许多人无法回答的问题。这主要不是他的头脑比别人发达得多，而是他读书和思索问题比别人刻苦得多。正因为他付出了超乎常人的艰辛劳动，所以比一般人站得更高些，看得更远些。
与王明右倾投降主义斗争
王稼祥回国之前，共产国际领导人季米特洛夫接见了王稼祥。季米特洛夫很关心中国共产党的领导人和党内团结问题。他请王稼祥转告中国共产党全体党员，都必须支持毛泽东为中共中央的主要领导人，他是在实际斗争中锻炼和成长起来的领袖。而且还请王稼祥转告王明，指出，王明缺乏实际工作经验，不应当争领袖。
中国共产党与国民党合作，在合作前党内容易产生关门主义的“左”倾错误；在合作后党内又容易产生放弃领导权的右倾错误。
果然，第二次国共合作形成后，党内就出现了右倾投降主义的苗头。一部分共产党员对国民党的本质缺乏认识，在酝酿合作的过程中，上了国民党的当。例如闽粤边游击队负责人何鸣率部接受国民党的改编，由于毫无防范，致使近千名游击队指战员被国民党军队包围缴械。毛泽东把这类现象称为“何鸣危险”，提请全党特别注意。
还有的党员干部在改编后不愿意严格地接受共产党的领导，以受国民党委任为荣耀。如八路军开赴前线后不久，某高级指挥员回延安见毛泽东，递给他一张上面印着“国民革命军少将”字样的名片。毛泽东见后心里很不高兴。当询问这位高级指挥员前方的情况，有些问题他答不上来时，毛泽东批评他说，你这个“少将”，还不如“芝麻酱”和“豆腐酱”。这个严厉批评给这位同志敲了警钟。
毛泽东有着丰富的统一战线工作经验，他永远忘不了大革命后期因为陈独秀右倾投降主义错误而导致大革命失败的惨痛教训。因此，他在抗日民族统一战线建立过程中，十分强调统一战线的独立自主原则。他说，做统一战线工作，就像到大海里去游泳，既要放开胆量，又要使自己不被淹死，共产党员做统一战线工作，就要像“制钱”那样，内方外圆，既要有原则性，又要有由原则性决定的适应各种条件的灵活性。他提醒全党务必保持高度警惕，保持党在统一战线中政治上、思想上和组织上的相对独立性。这些话是毛泽东在洛川会议上讲的。此时，抗日民族统一战线尚未正式形成，右倾投降主义还没有成为现时的危险。