抗日戰(zhàn)爭爆發(fā)后，紅軍改編為八路軍，徐秋奉調(diào)115師，開赴抗日前線。1939年春，隨八路軍第115師東進支隊進入魯西，先后任魯西軍區(qū)后勤科長、冀魯豫軍區(qū)第8軍分區(qū)司令員等職。他經(jīng)常深入群眾，領(lǐng)導減租減息運動，組織地方武裝，給敵人以沉重打擊。

1939年3月，上級決定由徐秋選調(diào)10多名勇猛善戰(zhàn)的戰(zhàn)士，組成小分隊，夜襲日偽一個重要據(jù)點。徐秋組織兩名偵察員化裝成農(nóng)民進入街頭，兩名行伍出身的戰(zhàn)士化裝摸近敵哨，待日軍持槍逼近我偵察員，強制搜身查問時，兩名戰(zhàn)士乘機擁上，奪過日軍的槍支，兩個偵察員迅即用麻袋將兩名日軍的頭蒙住，并裝進了麻袋。小分隊隨后迅速偷襲了日軍碉堡，打死哨兵一名，繳獲槍支彈藥、布匹、食鹽、火柴等一批物資。

隨后，徐秋隨部進入泰（山）西根據(jù)地，發(fā)動群眾，組織抗日救亡運動。5月，日偽軍圍攻泰西根據(jù)地，他協(xié)助團部組織在陸房突圍后，轉(zhuǎn)移到東平，進入魯南，參加了白彥爭奪戰(zhàn)。

1940年3月，乘日偽軍進駐鄆城縣譚莊村立足未穩(wěn)之機，徐秋率部夜襲敵營，一舉殲敵200余人，繳獲大批槍支彈藥。1940年秋，根據(jù)上級黨委指示，積極選拔、培訓部隊干部去魯南工作，并帶一個特務營完成了干部護送任務。1940年9月，徐秋率特務營去山東省鄆城縣以西的洞口反“掃蕩”，組織了一場伏擊戰(zhàn)，將對面日軍打得逃往縣城。

同年9月，根據(jù)地派南下干部途經(jīng)鄆城，徐秋主動擔負起境內(nèi)護送任務。此后在趙樓受到敵人包圍，徐秋探知敵人兵力過多，如硬打硬拼，勢必造成更大損失。在這種敵我力量懸殊的危險關(guān)頭，決定突圍。他先命令魏振方帶一個連，從趙樓西邊渡河突圍成功。為了保護南下干部的安全，徐秋率領(lǐng)部隊從趙樓正方突圍。渡河時因敵人火力過猛，徐秋不幸中彈犧牲，時年37歲，后被安葬在山東省鄆城縣烈士陵園。

盡管時隔幾十年，先烈徐秋的英勇事跡仍在平江縣傳頌?！盀槲覀冇羞@樣的革命先輩感到驕傲和自豪，他的精神也必將激勵我們繼續(xù)奮發(fā)勇為，更好地為人民服務?！崩铍p龍告訴記者。