1929年任第二十一军第二师副师长兼四川涪陵市市长。1930年冬率部去湖北“围剿”红军，后任第四十三军副军长兼第二十六师副师长。不久去中央陆军军官学校高等教育班学习。此后，该部从川军演变为中央军。1936年2月1日任少将，10月14日任第二十六师师长，1937年9月29日任中将。抗日战争开始后，率部参加了凇沪抗战，与敌血战七天七夜，毙伤日寇近4000人。1939年5月14日因战功升任第二十九军军长。1940年5月8日任第二十三集团军副总司令兼第二十一军军长。12月17日任第三十三集团军副总司令。1941年在皖南事变中任左翼军指挥官，参加进攻新四军。1942年1月24日再任第二十一军军长。抗日战争胜利后任整编第二十一师师长。1947年台湾发生二二八事变后，率部驻防台湾。该部积极镇压二二八起义的台独分子，给台湾人很坏印象，后被迫调到大陆参加内战，被解放军击败，刘雨卿辞职，由王克俊接任军长。二十一军在上海战役失利后转进舟山，部队被编散，军长王克俊找行政院长兼国防部长阎锡山要番号，阎锡山被他纠缠不过，只好重新给他一个番号，王克俊在四川重组21军，但不久就在四川大邑率新组建的21军起义，至此郭汝栋、刘雨卿手创的川军43军系统（后演变为21军）告终。1948年刘雨卿任重庆警备司令、第十六绥靖区副司令长官。1949年11月任重庆卫戍总司令部副总司令，12月去台湾。后以“国防部”中将参议退役，任“光复大陆设计研究委员会”委员。1969年12月递补为“国民大会”代表。1970年12月8日病逝于台北。遗著有《耻庐杂记》一册。

刘雨卿是由上士文书累升至师长，工作一丝不苟，但平时办事过于拘谨不敢大刀阔斧，因此，被称之为“刘确实”。在1937年10月的淞沪会战打响后，其上司同僚及部下这才对他刮目相看。当时，敌强我弱，日军不但拥有新式枪炮，而且还有坦克、飞机配合作战；26师每连只有机枪三挺，步枪则多属“汉阳造”，但官兵多数精于武术格斗。他沉着指挥部下，巧用地形地物躲避日军炮击和飞机轰炸扫射，组织突击队以集束手榴弹阻止日军坦克的疯狂冲锋，并充分发挥我军优势，以大刀与敌近战肉搏。在10月17日至24日的七天七夜里，日军几乎每天都要向我军阵地发动四至六次猛烈攻击和冲锋，阵地虽多次易手，但最终仍为26师牢牢掌握。此战敌我伤亡均十分巨大。26师4个团，仅2名团长生还，此外，还有12名营长和300余名连排长阵亡。至10月下旬移交防务时，26师仅存官兵600余人。而日军则有大队长和联队长以下官兵约4000人在26师阵地前毙命或受伤。经此一战，二十六师打出了川军的威风，打出了中国军队的尊严，是淞沪会战中战绩最好的五个师之一。

1939年4月，刘雨卿率部参加南昌会战，奉命反攻南昌。经过周密部署，21军、29军分别从南昌西南、西北日军据点结合部，向敌纵深穿插推进，二十六师在刘雨卿将军率领下以迅雷不及掩耳之势，一鼓作气直捣莲塘日军机场，毙敌数千名，焚毁日机3架，其下第155团于5日9时突进至火车站。南昌守敌大为震惊，急忙将眷属及后勤物资向九江转移。然而，就在攻城计划即将展开之际，形势却发生了逆转。原来，阻击援敌的29军79师师长段朗如贪生怕死，未能按时推进至指定阵地作战，致29军军长陈安宝将军及所率将士被日重兵包围。刘雨卿闻讯，置自身安危于度外，亲率21军精锐之师26师前往营救。当26师赶到时，陈将军已在日军重炮轰击中壮烈捐躯。刘雨卿只好强忍悲痛指挥26师后撤，行未及远，即与日军遭遇，为流弹击中大腿，血流如注。参谋长蔡雨时急为刘雨卿包扎，并指挥26师官兵突围，大呼：“为报司令知遇之恩，我26师官兵拼死也要将司令护送至安全地带！”26师是刘雨卿以其大部心血培植起来的嫡系主力，旅、团、营、连长多系其老部下，感情殊深。因此，蔡雨时话音未了，将士们已前仆后继，呐喊向前，奋勇进击，很快从日军阵地上撕开一道血路，与前来接应的76旅会合，化险为夷。三天后，陈将军遗体被运回23集团军司令部。1940年10月，陈将军被国民党“国防部”追封为陆军上将，并为其举行隆重的国葬仪式；刘雨卿等有功将官均受到嘉奖，段朗如则被押解至重庆军法处处决。