参与领导山西牺牲救国同盟会，主办抗日军政训练班、民政干部训练班和国民党军官教导团，推动山西走向抗战。抗日战争爆发后，于1937年8月建立山西新军“山西青年抗敌决死队”，任第一总队委。随即率部开赴晋东南地区，配合八路军开展抗日游击战争，参与创建太岳抗日根据地。
　　1939年阎锡山发动十二月事变后，所部编入八路军第一二九师序列，任决死第一纵队司令员兼政委。
　　1941年7月任晋冀鲁豫边区行政委员会副主席，8月任太岳纵队兼太岳军区政委。
　　1942年10月后任中共太岳区党委书记、中共中央太行分局委员。
　　1943年12月赴延安入中共中央党校学习。
　　1945年6月当选为中共七届中央委员。抗日战争胜利后，任中共晋冀鲁豫中央局副书记、晋冀鲁豫军区副政委。
　　1946年7月，为保证刘伯承、邓小平率主力执行主要方向作战任务，与滕代远负责军区领导工作。1947年7月刘邓大军挺进大别山后，主持中共晋冀鲁豫中央局工作。
　　1948年5月起任中共中央华北局第二书记、第一书记，华北军区政委，华北人民政府副主席。参与平津战役的组织工作，曾兼任平津卫戍区政委、绥远军区政委。新中国成立后，任中央人民政府委员，政务院委员兼财政经济委员会副主任、财政部部长。
　　建国初期：不到一年成功遏止通货膨胀
　　11949年3月，在七届二中全会上，党中央决定，成立中央财经委员会统一领导全国的财经工作。7月10日，中央书记处决定，组织新政协筹备会党组干事会及常委会。薄一波被指定为党组干事会成员，和陈云一起，分工负责联系财经方面各单位中的党员。
　　经济调整期：受命新中国第一任财政部长
　　建国后，薄一波出任新中国第一任财政部部长。陈云出任政务院副总理，仍兼任中财委主任，薄一波、马寅初为副主任，以后又陆续增加了李富春、曾山、贾拓夫，叶季壮为副主任。委员中有民主党派领导人黄炎培等。
　　1954年9月任国家建设委员会主任。
　　1956年5月起任国家经济委员会主任、国务院副总理。同年9月当选为中共八届中央政治局候补委员。
　　1959年4月、1965年1月两次继任国务院副总理，并曾兼国家经济委员会主任。“文化大革命”中曾因“六十一人叛徒集团案”遭受迫害。
　　改革开放以后
　　1979年7月出任国务院副总理。同年9月被增补为中共第十一届中央委员。