9月，陈赓和薄一波等军区领导准备去延安参加党的七大，行前，他们特地把李懋之等指挥部的领导召集到军区，听取汇报，共同研究围困斗争的问题。陈赓说：“沁源围困斗争意义很大，它不仅巩固了太岳抗日根据地，打破了日军创造‘山岳剿共实验区’的狂妄计划，又锻炼了我们党和军队，密切了党群和军民关系，提高了人民群众的斗争勇气，这场斗争必须坚持到最后的胜利！”陈赓对李懋之领导指挥部后卓有成效的战绩深表满意。
1944年8月，李懋之奉命到太岳区委党校参加整风学习，围困总指挥由县长张学纯接任。1945年3月11日，沁源军民对敌总围攻正式打响。除了原先参加围困的决死第1旅各部外，另有4000多民兵参战。指挥部从参战的民兵中挑选了300多人组成十余个爆破队，将15000颗地雷、石雷虚实相间布在城关、交口和大道上，形成多层地雷阵。白天，参加总围攻的沁源军民在山头上点狼烟，吹号角，敲锣鼓叫阵；晚上，他们仍采用夜袭和打冷枪的办法袭扰日伪军。日伪军被搅得惊恐万状，惶惶不可终日。
感到末日即将来临，日伪军在硬撑了十余天后，从3月24日开始，每天都向外突围，但每次均被沁源军民击退。4月11日拂晓，在沁县派出的日伪军的接应下，城关据点里的日伪军向北逃窜。沁源军民随即展开了追击战，日伪军在付出了死伤300余人的代价后，逃出了沁源县境。至此，沁源军民长达30个月的围困斗争以彻底的胜利而宣告结束。
沁源围困战是中外战争史上的奇迹，创造了对占领我心腹地区之敌进行斗争的成功范例，受到中共中央的重视和表彰。作为沁源围困战的总指挥，李懋之指挥果断，战术灵活，作战英勇顽强，成为当之无愧的抗日英雄，在陈赓的引领下，他书写了自己军旅生涯里的光辉篇章。
（六）抗大太岳分校教育长
1945年农历大年初一，军区政治部主任王新亭夫妻俩当证婚人，中午请李懋之和兰风吃个饭，算是正式结婚了。下午，军区政治委员谢富治找李懋之面谈，告诉他，经过整风，你的问题已经甄别清楚了。现在日寇在太平洋战场上节节败退，我们要准备大反攻，因此要加快培养干部。经抗大总校和太岳军区决定，以抗大太岳大队为基础，组建抗大太岳分校。陈赓司令员兼分校校长，我兼政治委员。陈赓司令员来电建议你去那里担任教育长，到那以后，和留任的政治部主任李良汉同志共同负责，一定要把分校办好。
婚后第4天，李懋之告别了新婚妻子，到抗大太岳分校赴任，这是他与军校结缘的起始点。他亲自给学员上军事专业基础课，下大力实施战术训练，特别着重野外演习。他为抗大太岳分校倾注了全部心血。
8月初，陈赓由延安返回太岳，叫李懋之去汇报工作。听完汇报，陈赓说，党的“七大”开得非常好，毛主席和朱总司令的报告很鼓舞人心，大家对夺取革命胜利充满信心。看陈赓兴致勃勃，李懋之就请他到太岳分校给干部和学员讲一下形势，陈赓爽快地答应了。8月下旬，陈赓到分校做了当前形势的报告。他说，抗战胜利了，不等于天下太平了，蒋介石要打内战，我们就要准备打大仗。他鼓励大家好好学习，尽快适应战场的需要，为解放全中国贡献力量。作完报告，陈赓对李懋之讲，你当教育长，一定要抓好学员的培训，继承和发扬我党我军的艰苦奋斗、英勇牺牲的革命传统。训练一定要从严，只有严格才能培养出德才兼备的干部。
四、回师太岳，千里转战豫陕鄂
抗日战争胜利后，国共两党间的内战一触即发。8月，阎锡山派其十九军军长史泽波率领一万七千余人，从临汾浮山向我上党地区进攻，陈赓率太岳纵队参加上党战役，与太行，冀南纵队协同歼灭阎锡山的军队。10月19日，李懋之奉命率领抗大太岳分校全体学员堵击逃敌。当夜紧急集合，他带队急行军50多华里，于10日上午到达指定地区。待敌进入我伏击阵地后，李懋之指挥第一次参战的学员们打了一个漂亮的歼灭战。
上党战役以后，党中央根据战场形势，对全军部队进行了整编，太岳区的部队整编为以陈赓任司令员的晋冀鲁豫野战军第四纵队。11月初，中央命令陈赓率四纵开往东北，大军到了鲍店后，李懋之接到命令：到第四纵队司令部任参谋处长，他快马赶到鲍店，接受任务，立即组织参谋处人员制定部队开赴东北的作战计划。陈赓让旅以上干部把家属都接来，随部队行动。李懋之的爱人兰风刚在耿壁生了女孩，太岳军区接到纵队的电报后，立即派人冒着寒风冷雨走了三天，把兰风送到鲍店。此时兰风不堪其苦，发烧病倒了。李懋之只好派五弟李新吾把女儿送回老家，安置在襄垣县侯村一个农民家，交给一个刚生孩子不久的妇女抚养。李懋之给女儿起名利利，希望革命尽快胜利。兰风有病，不能随部队行动，李懋之派人把兰风送到长治，住在我军的情报站养病。不久平汉战役胜利结束，12月，中央根据全国战场形势，重新调整部署，电令四纵队不去东北，返回太岳区作战。在陈赓的率领下，四纵回师太岳，连克数县。
此时重庆和谈签订停战协议，全国于1946年1月13日零时起停止战斗。周恩来亲自签署电报，要求各战区顾全大局，按时撤出战斗。李懋之接到电报后立即送给陈赓司令员。陈赓看完电报说，“周副主席很少以个人名义发电报，这次亲自署名，可见事关重大。我们马上撤！”
停战后，部队在翼城休整。兰风病好后，陈赓让李懋之把兰风接到翼城。在翼城完小当教员，她教书认真，受到大家的好评。李懋之觉得兰风文化基础弱，想让她有机会学习，提高文化知识水平。陈赓非常支持，还亲自给华北大学校长范文澜写了一封信，派人把兰风送到邢台，进华北大学学习。
颁布停战令后，成立了由国、共、美三方代表组成的三人委员会及北平军事调处执行部，陈赓任临汾调处小组中共代表，他让参谋处派作战科长王亭兰和侦察科长程甲锐参加。李懋之和他们谈话，要求他们务必保护好陈赓的安全，并随时注意美蒋的阴谋。
然而，从1月发布停战令到6月底，国民党向解放区进攻1300多次，占领城市19座和村镇2700多处。6月29日，通信科长戴其萼监听到国民党无线电话明语：“中原共军突围了。”李懋之立即让其报告陈赓司令员。陈赓说这是一个信号，说明蒋介石要打内战了，我们必须做好应对。这时中央决定，陈赓率领的四纵归中央军委直接指挥。
1947年初，国民党第一战区司令胡宗南会合同蒲路南段的阎锡山部约7万人，在晋南向我大举进攻，一场大战拉开序幕。陈赓指挥奇妙，利用胡、阎尚未靠拢之际，从7月13日起，发起战斗，至23日消灭胡宗南一个整旅和3个营，计6300多人，取得了闻、夏战役的胜利。9月，全歼敌“天下第一旅”，旅长黄正诚被俘虏。在数月的征战中，作为陈赓身边的参谋，李懋之发挥了重要作用。11月上旬蒋介石命令胡宗南进攻延安。奉命去华北党校学习的李懋之刚走到长治，就接到陈赓电报，让他停止学习，立即返回战场。几年没回家了，他急匆匆赶回老家看望病中的老父亲。中午，大嫂给他做三合面的疙瘩、南瓜菜，让他想起过世6年的老母亲，忍不住一边吃一边哭。
第二天他又去沁源李城村太岳中学看了妻子兰风一眼，便策马快鞭奔赴吕梁前线。见到陈赓司令员时，他正和晋绥军区第2纵队司令员王震在一起，李懋之敬礼向王震问好。王震说，这个同志很精干啊。陈赓说，他是我的参谋处长，办事肯动脑筋，也能出点子。王震说，那给我好了。陈赓说，那可不行。
到12月12日，吕梁战役结束，歼敌1.6万余人。
1947年7月，根据党中央小河村会议的部署，陈赓组织南进兵团。8月22日，陈谢兵团分两路强渡黄河天险，向豫西挺进，进逼豫西战略要地洛阳。10月下旬，主力兵团向伏牛山东麓挺进，歼灭沿途之敌。敌李铁军部从洛阳许昌两方面用两个整编师和五个旅的兵力向我追堵，企图与我主力决战。陈赓分析了中原战局的形势，提出他的作战方针，即避免与敌人大兵团决战，分兵多路出击，拖散拖垮敌人，寻机各个消灭敌人。这个方案由李懋之起草，经陈谢首长审定后报中央军委毛主席和刘邓首长，中央很快回电批准了这个方案。
我各路分遣部队接连攻城略地，大量歼灭土顽，占领大片城乡，先后建立了9个分区。11月中旬，前委在方城开会，决定成立后方司令部和行署。不久后方司令部改为豫陕鄂军区，司令员是韩钧，副司令员孙定国，政委由谢富治兼，李懋之担任参谋长。
1948年4月，中央决定成立中原局和中原军区，下辖7个军区，其中豫西军区李成芳任司令员，李懋之仍任参谋长。
9月24日，华东野战军攻克战略重镇济南，当天华东野战军粟裕向中央军委建议，乘济南战役胜利的余威，把战线向南推进，举行淮海战役。中央军委批准进行淮海战役，要求豫西军区搞好支前工作，10月豫西军区党委开会决定，军区重点做好淮海战役的支前准备工作，并把这一任务交给李懋之负责。李懋之受领任务后，立刻行动起来，多方与地方政府联系，组织筹粮和支前队伍，由于连轴奔波，忘我工作，他累病了，经住院治疗，稍一好转，又立刻投入紧张的工作之中。豫西军区为淮海大战提供了大量的人力和物质，保障了淮海战役的胜利进行。
1949年春，成立了中南局和中南军区。以豫西军区为基础同豫皖苏军区合编为河南军区，隶属四野和中南军区。豫西军区撤销时，二野参谋长李达把李懋之找去，征求意见。李懋之说：“1947年陈谢兵团基本打开豫陕鄂局面后，前委决定成立后方司令部，钱钧硬要我去当参谋长，陈赓同志也给我做工作，说打完仗，前后司还要合并，我就去了。后来演变成豫陕鄂军区，再演变到豫西军区，我就没走成。军区工作头绪较多，也较复杂，相比之下，我对打仗更感兴趣。”李达讲：“打仗重要，但离不开后方支援，河南军区的任务是很重的，首先是支援渡江作战，二野、三野、四野百万大军渡江作战，需要支援的人力物力数量很大，而且要及时。其次是剿匪任务也很重，河南特别是豫西是土匪老窝，所以野战军要抽调几个师在河南剿匪。中央决定二野负责组建河南军区，地位是兵团级，陈再道任司令员，省委书记张玺兼政治委员，你出任副参谋长。人员你都熟，也便于开展工作。”李懋之表示，既然领导决定了，就坚决服从命令。与李达参谋长谈话后，他给陈赓打电话告知，陈赓要他安心工作，说以后有机会再把你调出来。
2月15日，李懋之组织军区直属机关和部队出发到开封，3月1日，河南军区正式成立。司令部的工作主要是李懋之负责。兰风被分配到军区政治部当干事。到开封后，河南军区支援渡江作战和剿匪的任务都很重，李懋之夜以继日的工作，协助陈再道等同志完成了剿匪反霸、发展生产、动员地方武装和支援前线的任务。在长期的革命战争中，他舍生忘死，战功卓着，为中国人民的解放，为新中国的诞生，做出了重要贡献。
五、抗美援朝，五次战役血与火
1951年1月，李懋之在汉口参加中南军区和四野召集的剿匪会议，会上中南军区参谋长赵尔陆接到机要电报，他对李懋之说，“刚接中央军委来电，命你参加抗美援朝，一星期内带家属到北京总干部部报到。”李懋之问：“军委怎么点到我的头上？”赵尔陆说，“是陈胡子（陈赓）点你的将。”李懋之深感老首长对自己的关怀和信任，立即驱车赶回河南开封。军区司令员陈再道说：“你打完日本，又打美国，这是多么光荣的任务啊。军情紧急，你交代一下工作就出发吧，我们听你的捷报。”政委张玺说：“志愿军去朝鲜都是选的好部队，好干部，你能到朝鲜去，也是我们河南军区的光荣。按照通知，你带家属去北京，利利和小飞飞可以去，但上学的孩子不能带走，我们替你照顾好。”
根据朝鲜战争的需要，中央军委决定，组建志愿军第三兵团入朝参战，陈赓任司令员兼政治委员，王近山任副司令员，杜义德任副政治委员，王蕴瑞任参谋长，刘有光任政治部主任，李懋之任副参谋长。
李懋之到北京后，先去见陈赓司令员，按照陈赓的意见，拟了15个需要向军委请示和解决的问题。3月16日在北京组建了3兵团机关，同时和各军取得了联系。按照军委命令，12、15军在重庆乘船至汉口，再乘火车到河北邢台、衡水集结待命。60军从四川绵阳乘车到河北沧州集结待命。
3月17日，李懋之和王蕴瑞参谋长乘小吉普，带上参谋人员，先期进入朝鲜。敌机白天晚上不断地轰炸，他们只好夜行晓宿，躲着敌机前进。两天后，到达志司（志愿军司令部）。邓华、洪学智副司令员给他们介绍了第一番入朝部队战斗的情况，讲了部队面临的困难和问题。虽然在国内了解一些情况，但听了邓华副司令员的介绍后，李懋之才进一步感受到朝鲜战争的残酷、艰苦和前所未有的困难。离开志司后，他们迅速建立了兵团司令部指挥机构，协调了和志司与友邻部队的通信和各项保障工作。