随着队伍的不断壮大，高士一觉得自己有点力不从心了，因为队伍里真正懂军事指挥的人太少了。此时贺龙率八路军120师来到了冀中，高士一通过关系联系上了贺龙，贺龙派了大批军事干部帮助高士一训练队伍，人民自卫军的战斗力有了很大的提高。之后高士一又带领部队打了好几个胜仗，在同贺龙的交往中高士一感到八路军是一支真心抗日的部队，对自己的帮助也是真心的，就萌发了加入八路军的念头。
当他把这个想法告诉贺龙后得到了贺龙的大力支持，1939年3月下旬高士一所部和120师715团合编为120师独立第一旅。部队合编后组织上找高士一谈话准备让他出任独一旅副旅长，高士一听后连连摆手说：我文化基础差，也没有受过系统的军事训练，这么重要的职务我干不好。贺龙得知此事后把高士一找到师部对他说："我们队伍里许多指战员都没上过学也没进过军校，不也照样把仗打得很好吗？没有谁天生就会打仗，我们要在战争中学习战争。你在这支部队里很有影响，我看当副旅长不合适，你就当旅长吧！"高士一怎么也没有料到贺龙竟然让自己当旅长，急忙推辞，但贺龙说什么也不答应。高士一上任后通过勤奋学习使自己的军事素养得到了极大的提高，独一旅在他的带领下在冀中一带打了不少好仗，成了120师响当当的部队。
