1937年7月，"七·七"卢沟桥事变后，余汉谋将原有10个师，开始组编为五个军，即62、63、64、65、66等军。国民革命军第六十六军军长由叶肇担任，下辖159师160师。

1937年8月13日，"八·一三"淞沪抗战爆发，日军在上海开始向我全面进攻，广东余汉谋部奉命派66军北上参加淞沪会战。66军马上开赴刘家行一带占领阵地，对敌作战。由于淞沪沿线濒海，受到敌人强大海军炮击，和我方采取密集队伍作战，伤亡奇重。不久，该军转移到广福线作战。是年11月，因右翼大战被敌攻破，并进行向我包抄，乃全线开始撤退。敌人占领上海后，长驱直入，继续进攻南京。66军中间经过苏州、锡澄、江阴、汤山等线与敌作过短时阻击战斗，以后就退入南京城，开始城防战斗。12月12日下午，南京城的光华门被敌攻破，军心摇动，守城司令唐生智乃下令突围。66军全军上至军长叶肇，都从太平门突围到达安徽宁国集中。军长叶肇于突围中，被敌人俘获，乃伪扮伙夫，帮敌运输弹药，然后伺机逃脱，潜入上海某外国租界，以后乘轮返香港，入广州转去湖南防地。160师师长原由叶肇兼任，现改由副师长华振中升充。

1938年夏任国民革命军第九集团军副总司令兼第二十八军团军团长，1938年7月间，叶肇又率66军奉命调入江西省南昌参加南浔线作战，先后在德安、庐山脚、万家岭等处与敌人进行过激烈战斗。1938年10月广州失守，四、七两战区分家，改任国民革命军第十二集团军副总司令，

66军于1939年春，奉命调回粤北的新丰、龙门一带，原在广东的151师林伟俦部同时也拨入66军建制，以后就地开始整训;并同时派部队在牛背脊罗浮山一带作战。

1939年秋末，军长叶肇调升国民革命军第三十七集团军总司令，仍辖66军，遗军长缺以副军长谭邃升充，是年冬，该军除151师林伟俦部留驻粤北外全军奉调广西柳州参加第一次桂南会战，抵达后即调前线参加作战。不久敌人由南宁调集兵力，准备从永淳渡河向我左翼包抄，阵前战区指挥当局，经命令叶肇率领66军赶去永淳布防，阻止敌人此种企图。叶肇错误地判敌不会此举，而迟迟未果开拔，当发现敌人部队已越过永淳河向宾阳进迫时，叶肇乃忽忙间带66军陈骥部(缺159师临时指挥110师)两个师，赶赴截击。但敌人主力已迫近宾阳，我后方战局大受威胁，此时军心惶慌，秩序紊乱，部队纷纷向武鸣、忻城溃退，沿途受到敌军追击和敌机空袭，损失惨重。桂南战役惨败结束后，蒋介石亲到桂林召开高级军事会议，在会上宣布:叶肇不听命令，误失戎机，撤职扣留解办。第37集团军总部、66军军部，均撤销番号。[1]

1942年任第九战区干部训练团教育长。

另:对上文"参加抗战"部分之修正:本段原文引自"广州文史"网《国民党粤系六十六军始末》，其中，"叶肇乃忽忙间带66军陈骥部(缺159师临时指挥110师)两个师"。不过原文本身有误。

查曹建浪之《国民党军简史》，当时余汉谋系粤军抗战开始番号为第151-160师，分属第62-66军，其中第66军辖第159、160师，此信息在本段开始已经提及。 ，作战地区在第一、五战区河南湖北安徽等地，不可能到广东第四战区接受第66军统辖，也不可能参加桂南会战，所以，原文"110师"应为"160师"之误。