1935年，共产党发表“八一”宣言，号召停止内战，共同抗日。北平地下党组织发动群众，响应“八一”宣言。在教育界，由杨秀峰等同志出面与进步教授商议举行游行示威，以警奸邪，挽救危局，并做了分工：许德珩、马叙伦、尚仲衣三位教授负责联系北京大学师生。当时北大斗争的焦点集中在抵抗还是投降这个关键性问题上。以胡适为代表的少数人，主张不抵抗。马叙伦主张教书不忘革命，读书不忘救国，力主抗战。1936年1月27日，在北平大学法商学院礼堂，北平文化界抗日救国会成立。马叙伦代表主席团报告了文化界抗日救国会的宗旨和成立的意义。大会讨论通过了会章，选出了马叙伦、白鹏飞等21人为干事，马叙伦为主席，白鹏飞为副主席。发表了由马叙伦等149人署名的长篇宣言，其中提出：“抵抗敌人的侵略，挽救我们的国家，收复我们的失地，争取我们的自由。”北平文化界救国会的成立，使华北的抗日爱国人民受到很大鼓舞，抗日爱国活动更加广泛开展。1月29日，马叙伦、白鹏飞等人应邀出席了北平学联召开的纪念上海“一·二八”抗战四周年大会。马叙伦即席发表演说，慷慨陈词，表示：现在国家危急，十倍于昔。本人虽然老朽，誓愿和同学们共赴国难。会后，北平文化界救国会与北平学联共同发起组织“华北民众救国联合会”，得到广大爱国群众的热烈响应。1月30日，该会在燕京大学举行成立大会，马叙伦仍被选为主席。这时，北平各大、中学校爱国学生，纷纷组织民族解放先锋队等抗日组织，经常集会进行抗日民主活动，邀请抗日爱国者演说。因马叙伦是位颇有影响的爱国者和著名的教授，所以他经常受到邀请。他常常不畏惧特务的监视和恫吓，奔走疾呼，宣传抗日主张。
1936年秋，为扩大反蒋抗日力量，中共党员和爱国人士王昆仑、许宝驹、周一志、郭春涛等人在南京积极活动，他们邀请马叙伦也参与此事。马叙伦到南京后，大家一起分析了当时形势和四川省主席刘湘与蒋介石的矛盾。他亲自赶到成都，劝说四川最大的军阀刘湘不要再打内战，应该联共抗日，并把自己秘密得到的《何梅协定》抄件交给他看。刘湘不久即提出联共主张，还支持张学良、杨虎城逼蒋抗日，为促成全国团结抗战局面做出了贡献。
1937年8月9日，虹桥事件发生，杭州即将沦陷，马叙伦迁居上海法租界。11月12日，上海被占领，日寇到处横行，马叙伦悲愤不已，决心不仕敌伪，他蓄起胡须，隐姓埋名，过着深居简出、不为人知的生活。他认为“报国之术，不限同途”，克服了年老体衰、生活贫苦等困难，继续以顽强的毅力和执着的精神从事着传统语言文字学的研究工作。早在1905年，马叙伦即开始学术研究，陆续发表《古政述微》等许多论文。辛亥革命之后，他集中精力研究中国语言文字学达四十多年。他对文字、音韵、训诂等方面都有很深的造诣，尤其对文字学的研究，做出了卓越贡献。他的学术巨著《说文解字六书疏证》(简称《疏证》)，在我国说文学中占有突出的地位。全书共30卷，约240万字，手写稿本，从第8卷至30卷，计140余万字，都是由他亲笔缮写，正楷带行书，工整清秀。前7卷，因为他当时从事革命活动，请金甲文研究家陈邦怀补写。1957年，中国科学出版社用坷罗版印刷出版《说文解字六书疏证》，1985年，该书缩微照像影印本再次出版。对这一巨著，我国一些名家和专业工作者有很高的评价。马叙伦的研究成果，非常丰富。在文字学方面，除《说文解字六书疏证》外，他还有《说文解字研究法》、《六书解例》、《中国文字构造法》等多部著作面世，马叙伦对金文石鼓、古籍整理、注疏、训诂方面及老庄哲学和朱程理学方面也有很多研究成果。他考核经史一丝不苟，绝不虚造，被时人称为“出时之作”。马叙伦不愧为我国现代语言文字学家、杰出学者。解放后，马叙伦在担任繁忙的领导工作的同时，还发表了关于文字学方面的著作，主张改革和简化汉字，以世界拼音文字为方向等。马叙伦在学术上的重大贡献是与他的刻苦严谨的治学精神分不开的。马叙伦也是一位爱国诗人，他的诗词很多，现已收入《马叙伦诗词选》中。
1945年12月30日，上海文教界和工商界民主人士经过协商，决定成立“中国民主促进会”（简称“民进”），并在中国科学社召开了第一次会员大会，选举马叙伦担任主席。简章中明确规定了组织的性质、任务和奋斗目标，指出中国民主促进会“以发扬民主精神，推进中国民主政治之实现为宗旨”，并宣布，将来民主政治实现，国民代表最高权力机构成立之后，本组织由全体大会决议，宣告结束。马叙伦于1946年1月2日主持召开中国民主促进会第二次会员大会，出席会议的33人，一致选举马叙伦为首的14人为理事和候补理事，并一致通过了《中国民主促进会对于时局的宣言》。《宣言》庄严提出，本组织的奋斗目标为建设一个“统一自主强盛的现代化新中国”，并针对当时国内斗争的焦点，提出八点政治主张。从此，“民进”成为一个有纲领、有组织、有纪律的革命政治组织，在中国的政治舞台上发挥着重要作用。
马叙伦一方面领导“民进”与国民党当局围绕政治协商会议进行斗争，同时还积极参加上海各界的爱国民主运动。2月1日，他参加了上海大、中学生声援南京临时大学被捕同学大会，并发表演讲，支持学生的正义运动。3月9日，马叙伦又应邀参加上海临时大学学生联欢会，发表《东北问题之我见》的演说。3月19日，江苏发生“南通惨案”，上海各界组成“南通惨案后援会”，并发表宣言，举行报告会等，揭露国民党罪行，支援南通人民的斗争。4月11日下午，上海威海卫路守国文化投资公司招待各界，报告南通惨案详情。马叙伦、周建人、许广平、章乃器、赵丹以及《文汇报》、《时代日报》记者等人出席了大会。马叙伦在演讲中激动地说：“较场口的事件也许将在上海演出，现在新的特务机构已组成。不久也许各地要举行讨论上海事件了。但我不怕，我今天在这里讲话就准备会后出不了大门的，要斗争就不怕流血牺牲。”1946年，内战日益扩大，马叙伦召集组织六个民主党派团体，以站在国共之外的“第三方”身份，于5月5日在上海南京路召开了“上海人民团体联合会”成立大会，马叙伦为大会主席团成员，并主持会议。“上海人民团体联合会”向国共两党都发出了电函，强烈要求停战。马叙伦成为我党领导的新民主主义革命的第二条战线上一员重要战将。
1946年，蒋介石在美国支持下加紧调遣兵力，扩大内战，中国处于全面内战的危机中。国民党打着“谈判”的幌子继续对解放区进行疯狂的进攻。这种置人民利益于不顾的反动行径激起了全国人民的极大愤慨。中共上海地下党根据党中央的指示，决定领导上海人民开展更广泛深入的反内战、争民主的斗争。马叙伦立即响应，积极行动。5月26日，由马叙伦主持，中国民主促进会和“人团联”在上海南海花园饭店招待由重庆来上海的民主人士。这次招待会作出了发起组织上海人民反内战运动大会，反对蒋介石发动内战的决定，由马叙伦等九人负责筹备。5月31日，筹备会的第三次会议决定：在反内战大会召开之前，先联络各界知名爱国人士，联名致函各政党及马歇尔，呼吁和平。同时提出：必要时推选代表赴京。6月6日，马叙伦等负责人发表了“人团联”反内战宣言，6月23日，在国共谈判的最后阶段，为呼吁和平、反对内战，以马叙伦为首的和平代表团赴南京请愿。