1938年年底，中共中央决定在晋东南创办抗大第一分校，执行培养八路军、新四军军政干部的重任。12月25日，第一分校在陕西延长县召开分校成立暨东迁动员大会，罗瑞卿宣读中央军委命令:任命何长工为校长、周纯全为副校长、黄欧东为政治部主任。从此，在延安的抗大被称为抗大总校。
当时为便于指挥起见，各建制单位没有做大的调整，编成临时行军大队:总校原第五大队编成分校第一大队。为隐蔽东进意图，中央军委确定以“何纵队”为代号，何长工任纵队司令员。
1939年1月3日，“何纵队”3000余人从延长县向晋东南挺进。为使学校安全通过封锁线，何长工主动联系上八路军一一五师陈士榘支队，请求提供掩护。陈支队作了周密部署，派出警戒并封锁消息，组织部队频频出击，迫使日寇龟缩在各据点。何长工则指挥“何纵队”乘着夜幕通过冰冻的汾河，迅速通过敌人控制的同蒲铁路线，并攀越了陡峭的绵山，于21日胜利到达中央军委指定位置山西屯留县故县镇。25日，第一分校召开了庆祝东迁胜利大会，何长工做了东迁总结。
参与领导抗大办学，无疑是何长工革命生涯的重要篇章之一。1939年2月23日，第一分校在故县镇举行第一期学员开学典礼。第一期学员共3237人。一次性招收这么多学员，第一分校立即名声在外，校长何长工也成了晋东南响当当的人物。
开学典礼前夕，何长工等把“关于抗大分校之教育计划”电呈中央军委。1939年3月6日，中央军委领导人毛泽东等复电八路军首长朱德、彭德怀等，让他们转告何长工、周纯全等。
对于中央军委、毛泽东的上述意见，何长工等非常重视，“再加考虑”后结合学员实际情况灵活执行，大体做到了“毛规何随”。
针对第一期学员多为知识青年的特点，何长工确定政治课设《什么是列宁主义》、《社会发展史》、《中国革命运动史》等课程，教学目的是转变学员思想，确立革命人生观。为贯彻党的路线、方针、政策，还专门开设了《抗战理论》这门新课，以毛泽东的《论持久战》、《论新阶段》和《抗日民族统一战线》等作为基本教材。
军事队则以军事教育为主，何长工确定训练内容主要是战术、技术:战术课，分步兵战术、游击战术;军事技术课，有刺杀、射击、投弹、爆破、筑城以及战场抢救等。此外，还设有地形、侦察、警卫勤务、通信联络等课程。
1939年5月，根据八路军总部的指示，为适应敌后战斗环境的需要，第一分校增设学员支队建制，何长工亲自遴选支队负责人:第一支队长杜义德，第二支队长阎捷三，第三支队长贾若瑜。每个支队辖3个营，第一至第六营主要培训军政干部，第七营为特科营，主要培训机枪、工兵、炮兵等军事技术干部。开学不久，八路军总部根据日军在战场上频频使用毒剂的情况，指示第一分校增设防化训练队。何长工当即挑选了50多名政治条件好、文化程度较高、身体健康的学员到防化队学习。防化队开设有机化学、化学战剂、化学兵器、防毒器材、毒剂侦别防治、化学战术与军事气象等课程，是为我军较早系统进行防化学战教学的开始。
第一分校到达晋东南后，学校距八路军总部驻地仅仅10余里，不仅在物资供应、生活保障等方面得到总部的关照，更重要的是能额外得到宝贵的“师资”——经过正规军事教育、军政兼优的八路军首长。何长工多次请朱德、彭德怀、左权等莅临分校作报告或讲课，大大开阔了学员的视野。从1939年4月到6月，朱德多次到分校讲授《游击战争的战略战术》。
1939年6月，在庆祝抗大成立三周年晚会上，毛泽东接见了第一分校政治总教室干事白彦，高兴地说:“你们这次行动算是一次小长征啊!看来中央把抗大搬到敌后，就地培养干部的方针是正确的。”
太行山区是刘伯承、邓小平领导的八路军一二九师创建的抗日根据地，也是八路军总部的所在地，因此成为附近日军的心腹之患，频频进行大“扫荡”。1939年春天，第一分校进入太行山南部地区以后，一面坚持正常教学，一面组织力量配合太南军政委员会，巩固扩大太南抗日根据地。何长工特地抽调数十人组成战地工作团，由欧阳平、罗野岗、铁坚等带领，深入山西屯留、壶关、平顺等县，组织发动群众，建设民主政权。何长工还要求战地工作团组成若干精干的游击小组，挺进敌占区发动群众，建立人民武装，动员民工拆桥破路，空舍清野，袭扰打击敌人。这年7月，第一分校对外称“第十八集团军直属第三纵队”(又称太南游击司令部)，校长何长工兼任纵队司令员，八路军总部锄奸部部长杨奇清为政治委员。9月，分校又以文工团和战地工作团组成工作队，协助黄克诚担任司令员的太南军区，开展对国民党第四十军庞炳勋、新五军孙殿英和骑兵第十四旅张占奎等将领的统战工作。在何长工亲自过问下，工作队对友军部队进行慰问活动，演出文艺节目，还分散到友军部队基层教唱抗日歌曲，开团结抗战座谈会，宣传共产党、八路军的抗日主张。这些工作对友军产生了积极的影响，从而形成了有利于联合抗日的局面。不久，这些部队中的一些高级将领的子女，有20多人来分校学习。
日伪军的不断“扫荡”和国民党顽固派对根据地的经济封锁，给第一分校的正常教学甚至日常生活都带来了很大困难。“为了解决吃粮问题，何长工真的当起了‘长工’:他抽出全校1/3的人力，自己带队到百里外背粮，有时还要从太南长途跋涉到上党盆地，同敌人展开夺粮斗争。太行山区生活虽然艰苦，但广大教职学员却为自己能战斗在抗日前线而感到自豪，把这称为‘抗大难忘的一课’。”
1939年9月18日，第一分校在壶关县神郊大庙举行了第一期毕业典礼，朱德为毕业学员题词“从工作中继续学习锻炼自己!”毕业学员大多数被分配到129师等部队工作。从10月中旬开始，第二期学员陆续入校，总共招收了1330名学员。这时，分校奉命将学员支队建制改称大队，撤销教学营的建制。这期学员编成4个大队，学员绝大多数是来自一二九师的连、排职基层干部和少数营职干部。当时，一二九师政治委员邓小平动情地对何长工说过:“你为129师立了大功!没有第一分校，一二九师要变成钢铁雄师几乎是不可能的!”
1939年11月3日，第一分校第二期开学典礼在壶关县神郊村举行，旋即奉命由晋东南迁往山东敌后办学。经研究决定，周纯全、韦国清带领分校领导机构、大部分教员东进，何长工则将一部分教员和第二期招收的1300多名学员组成留守大队，留守原地做好迎接抗大总校迁址晋东南的准备工作。次年，抗大总校由延安东进，经晋察冀抗日根据地辗转抵达指定位置山西武乡县蟠龙镇，何长工立即带领留守大队前往蟠龙镇归入总校建制，分校第二期学员编入总校第六期继续学习。