1932年1月28日，日军进攻上海，驻守上海的十九路军在总指挥蒋光鼐、军长蔡廷锴指挥下奋起抵抗，从而爆发了“一二八”淞沪抗战。黄琪翔与蒋光鼐、蔡廷锴在国民革命军第四军中长期共事，关系甚好。十九路军调往京、沪一带驻防时，黄琪翔与蔡廷锴比邻而居，常在一起讨论“九一八“事变后的形势，他们看法一致，认为非抗日不足以图生存，非反蒋不足以言抗日。淞沪抗战爆发后，十九路军对日英勇作战，黄琪翔亲赴前线视察，协助指挥作战；临委会策动国民党军队87、88师中黄埔出身的军官主动请战、自动参战；派余立奎、何自强等组织义勇军，编入十九路军补充一团参加抗战，余立奎、何自强指挥该团在太仓等地同日本侵略军浴血奋战；日军从浏河登陆时，临委会暨南大学小组的成员，积极发动群众，支援十九路军堵击敌人；李世璋和朱蕴山则组织“后援队”，从物资供应方面大力支援十九路军，奋起抵抗日本侵略者。

主动请缨的张治中军长率第五路军驰援上海，与十九路军并肩英勇抗敌。是役，中国军队在人民支援下浴血奋战，连续击败日军进攻，使敌三易主将，数次增兵，死伤逾万，受到沉重打击。但政府当局妥协退让，不继派援兵，守军寡不敌众，防线终被日军从侧翼突破而被迫撤退。国民政府与日方签订了丧权辱国的《淞沪停战协定》。

 3月2日，在十九路军被迫撤出上海前夕，临委会发表《对上海事件紧急宣言》，强烈谴责南京政府出卖上海抗战的罪行，痛斥南京政府“误国殃民”的政策：“南京统治阶级对内屠杀剥削民众，从事连年不断的野蛮内战，而对于帝国主义的侵略，不但无心抵抗，反至勾结招引”，“中国统治阶级和日本帝国主义同是我们的敌人，我们只有信任自己，依赖自己，用我们自己的力量去击碎这双重束缚的镣铐。”“南京反动的统治阶级不仅是压迫民众的工具，而且是帝国主义的工具，不仅是出卖东北数省，而且更要出卖上海，出卖整个民族生存的权利。我们今后只有揭着农工平民革命的大旗，铲除一切反动的卖国的统治阶级，建立全国农工民主的革命政权，才能集中一切民族的民主的势力，担负这样伟大的民族斗争的使命！”《宣言》提出了临委会抗日反蒋的9项政治主张：1、立即对日宣战，完成民族革命；2、反对卖国的南京政府及一切出卖民族利益的反动势力；3、立即自动抗捐抗税罢市罢工罢课反对卖国政府；4、全国革命军人一致起来抗日救国；5、发动全国人民一致武装抗日；6、联合世界一切被压迫民族及被压迫民众一致反抗日本帝国主义；7、立即与苏俄恢复邦交；8、建立农工平民民主革命政权；9、立即召集真正人民代表组成的国民会议接收全国政权。

临委会的行动和宣言在国内外引起强烈震动。

接着，临委会又提出16条“行动纲领”，将上述主张细化，并增加了“实行土地革命，解决农民耕地问题”；“立即确定实施劳动法案，保障生产者的生活与工作，实行8小时工作制，及参加生产管理”；“提高并保障士兵生活，改良待遇”；“立即撤废一切苛捐杂税，由国民会议重新制订合理的税率”；“释放一切政治犯，没收卖国贼及一切贪官污吏土豪劣绅的财产”等等。

临委会北方区党员王守先等，发动北平等地青年组织了“抗日倒蒋同志会”，到处贴标语，撒传单，进行抗日倒蒋宣传。后王守先等人又联合从东北流亡到北平来的大批爱国青年，组织了“中华抗日同盟会”，同时与铁路工人、人力车工人、郊区农民建立了密切联系，在北新桥、地安门设有工人、农民培训学校，培训工农运动骨干，继续进行抗日反蒋活动。为扩大组织影响，临委会指派王守先、张牧野等筹办北华美术专门学校。北华美专位于北平东四十一条原安徽会馆内。张恨水出资，任校长兼教中国古典文学和小说创作，张牧野任教务长兼国画系教师。齐白石、于非、王梦白、李苦禅等美术界名流在该校任教。张学良、梅兰芳、刘半农等常来校长室“聊天”。

    北华美专分国画系、西洋画系、师范系等几个专业，培养出不少优秀艺术家，如张仃、蓝马、凌子风、张启仁等。实际上北华美专是临委会和中共地下党的秘密据点。1934年临委会负责人季方由香港到北平指导工作，途中被特务盯梢，即被带到美专校长室避难。

    临委会在山东济南高中、济南女师、一师、一中、女中等校分别建立学生组织，积极进行爱国反蒋活动。上海市暨南大学学生中的临委会党员，“九一八”事变后曾联络上海其他各校爱国学生，发动赴南京国民党中央要求抗日的声势浩大的请愿。为了响应上海学生的请愿运动，在山东省济南高中读书的临委会党员吕世隆、郑灿文、辛大力同中共党员一起，先后发动济南高中、济南女师、一师、一中、女中等校的5000余名学生组成“赴京请愿团”，经过宣传、卧轨、扣车等一系列斗争，终于在1932年12月22日到达南京，向蒋介石面交“出兵抗日，收复东北三省”等10项要求。

    1933年上半年，日本帝国主义在逼近平津的同时，又进犯察东。冯玉祥汇集吉鸿昌（中共）等各方爱国武装部队，准备在张家口成立“民众抗日同盟军”。冯玉祥与临委会订有共同反蒋的合作协议，并一直保持着联系，于是派人到上海同黄琪翔等商谈。临委会支持冯玉祥的联共抗日计划，派章伯钧、彭泽湘等两次到张家口同冯玉祥会谈，随后派周惠生、张云川到冯玉祥部工作。5月，“民众抗日同盟军”成立，周惠生任司令部秘书，张云川任同盟军干部学校政治主任教官，成为冯玉祥的得力助手。章伯钧、周惠生等从北平动员部分党员和大批青年前往张家口参加同盟军，投身抗战。同盟军曾发展到10多万人，他们浴血奋战，将日、伪军全部赶出察哈尔省，后在蒋军和日军的夹攻中失败，参加同盟军的临委会成员大多撤回北平。