1937年，抗日战争全面爆发，徐肖冰的摄影生涯进入了一个全新阶段。这年年底，他来到延安。出于抗日战争宣传的需要，延安成立了延安抗敌电影社，徐肖冰成为了电影社的成员之一。经过半年多的抗大学习后，徐肖冰听从组织安排到由八路军总政治部领导组建的电影团报到。电影团接到的第一个任务就是拍摄纪录片《延安和八路军》。

此后，徐肖冰等前往太行山八路军129师前线指挥所以及冀中平原游击区，一边拍电影，一边拍照片。那段生活是徐肖冰战地摄影生涯的起点和顶峰。一路上惊心动魄、险象环生的场面，多少次回想起来，还是那么清晰。

在当时电影团要拍摄的电影《延安与八路军》里，需要一些八路军的便衣游击队搞侦察的镜头，徐肖冰就在1940年春到达井陉敌区去负责拍摄。

八路军的同志把他带到一个维持会长的家里，那时候很多的维持会长表面上替日本人当傀儡，实际上为八路军办事。他说可以把徐肖冰送进去，但不能带枪，而且要徐肖冰听他的，看他的眼色行事。为了不暴露身份，维持会长给徐肖冰找了一件长衫穿上，胸口补了一个良民证，又找了一个很大的钱褡子，把摄影机装在里面，像是装了好多干粮一样。

敌人的据点有好几道岗，每一道岗都要搜查盘问，维持会长和这些哨兵都很熟，热情地跟他们打招呼，递上一根烟，敌人就会摆摆手放他们过去了。可过一道岗时，一个新来的哨兵非要看徐肖冰钱褡子里装的是什么，徐肖冰吓坏了，心想这下完了。八面玲珑的维持会长却很镇定，他把一包自己家产的大烟送到哨兵面前，哨兵很快接过去，表面吆喝着让他们过去了。

就这样混过了敌人的哨兵，钻到了敌人废弃的堡垒里，徐肖冰把摄影机的镜头伸进敌人往外打枪的枪眼里。这时事先已经安排好的八路军开始在铁路线上行动，徐肖冰就把这个场面拍下来了。这是很难得的场景，因为这次拍摄是在敌人的眼皮底下，是冒着生命危险的。

这时候，徐肖冰觉得真是没有八路军到不了的地方，把敌人的情况摸得一清二楚，所谓知己知彼，百战不殆。徐肖冰拍下了一系列照片，这些都是非常珍贵的影像史料，它们生动地记载了当时太行山抗战的精彩片断。

拍摄过程中，尽管当时太行山的战斗紧张激烈，但一看到身边那些英勇无畏的战士，徐肖冰很快就镇定下来。从整齐的步伐到坚毅的表情，徐肖冰用镜头捕捉着战场上的每一个细节；在一声声清脆的快门声中，徐肖冰也逐渐拥有了一个成熟的战地摄影师在战场上应有的从容。或许正因为如此，在徐肖冰对战场熟悉之后，才敢于把日本兵当作他的“群众演员”，把日军的火车当作他的拍摄道具。

有一次，侦察兵获得一个情况：太原有一列装载着武器、弹药的火车要到井陉煤矿。这对于军火紧张的八路军来说真是个好消息，他们决定拦截这列火车。徐肖冰的片子里正好需要这样的镜头，所以他决定要跟着部队把这次袭击拍下来。

正为这次拍摄做准备的徐肖冰忽然发现了一个难题：火车是晚上到，天一黑电影就没法拍了。他灵机一动，想出了一个办法：让每个去拦截火车的战士带着一捆稻草，等战斗一打响就把稻草点燃，如果稻草多的话就能把火车周围照亮，这样光线不足的问题就解决了。虽然战士们没有完全理解徐肖冰的拍摄计划，但只要是为了打鬼子的事，他们绝无二话。在铁道上埋下地雷，备好柴草，徐肖冰和战士们埋伏在铁道旁。

敌人的军火列车呼啸而至，驶到预定位置，一声巨响，地雷爆炸了，列车瘫在铁道上。没想到司机拉响了汽笛，长鸣的汽笛召引来敌人的炮弹和进攻。瞬间，战场情况发生了出人意料的变化，战士们为了回击日军，无暇点燃准备好的柴草。由于光线昏暗，电影也就没有拍成。虽然徐肖冰这次拍摄计划没能实现，但他在战场上表现出的沉着与冷静却赢得了战士们的称赞。