由于牟宜之的特殊社会关系，1939年，应周恩来之招，牟宜之赴重庆协助周恩来开展统战工作，凭借与国民党高层的关系，成功争取多位军政要员支持抗日。此后又随周恩来去过延安，与毛泽东有过晤谈；同年9月1日，又随邓小平去山西，中途朝夕相处半月余。1939年底，牟宜之回到山东。此时抗日浪潮风起云涌，牟宜之写下了“关山破碎风飘絮，乡国辽阔梦寂寥”“惠我高谊何以报？归来奉上敌人头”“鹤唳风声惊日夜，扬鞭策马驰幽燕”等三首诗，分别记录了他由重庆去延安、赠别延安招待所、由延安回冀鲁边的过程，抒发了自己的壮志豪情。1940年7月至8月，山东召开各界联合大会，选举产生抗日根据地最高民意机关和立法机关，牟宜之当选17名驻会专职议员之一。他主持起草了21部行政法规，其中花费精力最大的就是制定了《山东省人权保障条例》，1940年12月10日在《大众日报》全文刊发，巧合的是，8年后的同一天被联合国命名为“世界人权日”。1941年，抗日战争进入僵持阶段时期，牟宜之担任鲁北行政委员会主任和沂蒙行政公署专员，这是他平生管辖范围最大的一任“地方官”。期间，他组织数万民工冒着日本侵略者的炮火在沂水与汶水交汇处，兴建袁家口子大堤，保护了30多个村庄免受水患。至今还能看到由牟宜之题写碑文的“袁家口子大堤落成纪念碑”。在反“扫荡”中，他率部与日军周旋，写下“誓拼顽躯歼敌寇”的绝命诗。

袁家口子大堤落成纪念碑