1939年温先星由连长升为副营长，不久营长牺牲，温先星升任营长。第5支队先后又称鲁西支队、运河支队，5团始终是支队的主力。1940年，5团改称教3旅7团，1941年在潘溪渡战斗中，担任7团1营营长的温先星率领1营向进村的日伪军猛冲猛打，在狭窄的村庄里与敌军短兵相接，刺刀见红，把敌军赶到黄河故道大堤旁的坟地里歼灭。同年温先星升任7团副团长。7团在郓城伏击日军，歼敌550人，创造鲁西战场全歼日军的模范战例。1942年，正规军地方化，7团改为小团制，直辖9个连。1943年，温先星升任7团团长，不久到党校学习，1945年回到7团，此时7团已改为大团，属冀鲁豫军区第8军分区建制。
抗战结束后，7团编为刘邓大军1纵1旅1团，温先星任1团团长。1团在攻打汤阴县城时，率先破城，全歼国民党守敌暂7军军部直属队2200人。1946年，温先星升任1旅副旅长。