1939年初，國民黨軍隊進行局部編制調整時，第二一軍隸屬於第二十三集團軍，軍長唐式遵升任第3戰區副司令長官兼第23集團軍總司令，陳萬仞繼任第二一軍軍長，劉熙鑑任副軍長。同時，將原第二三軍原轄?第147師?，第148師隸第二一軍。此次整編後，第二一軍先後參加了當年的 冬季攻勢作戰和第二次長沙會戰。

1942年1月，陳萬仞升任第23集團軍副司令後，該集團軍副司令劉雨卿兼任第二一軍軍長，周紹軒任副軍長。下轄部隊編制調整為第一四五師、第一四六師、第147師。同年5月，第二一軍參加了 浙贛會戰後駐守江西貴溪整訓。

1945年，第二一軍奉命進行整編時，第147師被裁減