1932年1月28日，日本帝国主义悍然进攻上海，正在美国考察的吉鸿昌，听到此消息，未经蒋介石许可，摆脱特务跟踪，只身回到祖国。因为自己在美国“考察”这几个月以来，深深感到祖国贫穷软弱，所以中国人在海外处处受人欺负，如果中国还这样继续下去，中国人在海外就永远抬不起头来，靠蒋介石的国民党政府不可能使祖国强盛起来，只有跟着共产党走，中国才能得救。他在上海找到共产党地下组织，表达他立志跟党抗战的决心。不久，吉鸿昌加入了中国共产党，组成了察绥民众抗日同盟军，担任了同盟军第二军军长，从事抗日活动。
在党的教育下，吉鸿昌进一步提高了政治觉悟。他随即毁家纾难，变卖家产６万元购置枪弹，1933年5月，吉鸿昌同冯玉样、方振武等部联合，在张家口组织察绥民众抗日同盟军，任第二路军军长兼北路前敌总指挥，担负抗击进犯察哈尔的日伪军的重任。从6月开始，吉鸿昌率部北征收复察东失地，北路军在吉鸿昌的指挥下，所向披靡，三战三捷，22日，收复康保城，7月，收复宝昌和沽源县。随即又开始了扫清多伦外围的战斗。多伦地势易守难攻，为察东重镇，日本视之为攻掠察绥两省的战略据点，派重兵把守。根据敌情、地形，吉鸿昌采取强攻为主、先发制人、内外结合的战斗方案。在他的指挥下，收复了多伦等地，使全国抗日民气为之大振。
同盟军攻占多伦的胜利，是“九·一八”以来日本帝国主义遭到的第一次沉重打击。正当全国人民为之欢庆的时候，卖国贼蒋介石便联合日军共同进攻同盟军，那年9月，同盟军在日、伪、转三方夹击下失败。
吉鸿昌并没有被敌人所吓倒，在党的领导下，他在天津继续进行抗日行动。与中共党员南汉宸等共同组织中国人民反法西斯大同盟，被推为主任委员，秘密印刷《民族战旗》报，宣传抗日，联络各方，准备重新组织抗日武装。