在战术上，徐永昌主张节节抵抗。武汉会战后，白崇禧、刘斐、陈诚等人主张放弃长沙。徐永昌对此坚决反对，他认为，中国军队没有攻坚的力量，如果失去长沙，日后难以夺回来。但主张放弃者多，徐永昌孤掌难鸣，蒋介石采纳了白崇禧的意见，下令不守长沙。这时，第九战区司令长官薛岳坚决主张守长沙，并放言“战胜，是国家及蒋委员长之福;战败，则我必自杀以谢天下苍生”。白崇禧前去劝说薛岳，要求他遵从上级指令，退守衡阳，免得作“无谓之牺牲”。薛岳骂白崇禧“枉读兵书，只是一知半解，这种亡国的论调，令人无法接受”。
薛岳有他的理由：“我的着眼点是‘抗’与‘战’这两个字，必须要时时与敌人保持接触，处处消耗敌人，这样才能做到长期抗战。如果只是向后撤退，放弃空间，那根本就谈不到抗战了。”白崇禧没有再强行劝阻。薛岳的这个主张，和徐永昌的节节抵抗精神一致。由于薛岳的坚持，作战计划改变，长沙会战拉开帷幕并且在第三次会战取得大捷，为中国军人写下灿烂的一页。
当然，徐永昌的决策也不全然都奏效。学者王奇生指出，在湖南会战中，“徐永昌主掌的军令部对敌情的判断及其战略部署明显存有缺陷。日本担心设在广西桂林的美空军基地对其本土发动空袭，自始即将桂林作为此次作战的最重要目标。但徐永昌一直对日军的战略意图和主攻方向判断不明，且太注重盟军的观感，一意主张节节抵抗，步步阻击，处处设防。而蒋介石基本上接受了徐永昌的意见。结果是，国军防广兵单，顾此失彼，处处都不愿主动弃守，处处都未能集中优势兵力，对日军形成重点防守和重点出击。”
这件事，也从另一方面说明了徐永昌的意见在蒋介石心中的重要性。
王奇生分析，中国军队在湖南会战的失败，也跟蒋介石喜欢越级指挥有关。徐永昌也在日记中这样抱怨：“委员长每好亲拟电，亲笔信，或亲自电话，细碎指示，往往一团一营如何位置等，均为详及。各司令长官或部队长既不敢违背，亦乐于奉行，致责任有所诿谢，结果，所至战事愈不堪问矣。”
抗战总体上朝着好的方向发展。在胜利即将到来的时候，徐永昌提醒蒋介石向美国提议，盟军应先击败日本，然后再击败德国。为何要这样安排？徐永昌说：先日后德的局面是“美、英、中击日，而英、美、苏击德”，而先德后日的局面则是“英、美、苏击德，恐不能单纯的任美、英、中击日矣”，言下之意是假如先击败德国，那么苏军就有力东顾了。从当时的史实看，徐永昌这个建议并未被美国采纳。可以想象得到的是，如果被采纳，20世纪下半叶的世界格局或将改写。
“中国若剩一个兵，此必予也”
年9月17日上午，徐永昌飞到了包头。老朋友傅作义带上了部下董其武、孙兰峰等人，迎接徐永昌的到来。双方都心事重重。徐永昌此行带来了蒋介石的亲笔信，他要对傅作义作最后的争取。在这一年的1月，傅作义与共产党签订北平和平协议，他这次到包头，也是带着任务而来。
这时，国民党在大陆已摇摇欲坠。蒋介石让徐永昌劝说傅作义带领绥军南下，继续与共产党作战。傅作义问徐永昌，现在美国对国民党的援助怎么样了？实际上，傅作义并不相信美国的援助：“美国人帮我们一分，必宣传成十分。苏联帮中共总是在暗处努力，如现在中共好的炮，射手都是俄国人。彼等不但穿中国军服，并且也不进城，不像美国人每须为之开跳舞场。”
徐永昌与他分析利害，劝他：“绥远仍须走我从前对董其武所说的路线。蒋先生许以川北为绥军根据地。”傅作义断然说：“绥军开不动，也不能指挥他人。”
谈不下去了。到最后，傅作义情绪失控，痛哭流涕，“现在必须与共党联合以求生存，经过一个时期的整理军队，以配合人民的支持，假定某一时期中共以兵压迫时，彼时利用官兵心理，却可打出去。蒋先生权当认错了人，权当傅某投了敌。”
与傅作义一起来到包头的邓宝珊，则试图拉上徐永昌一起投共：政府已不可救，你的身体不能再劳累下去，何不辞职休养？徐永昌拒绝了，“政府好坏不计，我必穷其知、竭其力，以尽其责。”9月19日，徐永昌飞离了包头。他走后两个小时，“绥远和平起义通电签字仪式”在包头举行，绥远军正式宣告脱离国民党。
明知无望的事，仍然要去做，这在徐永昌生命中，可谓是常事。他践行着“知其不可而为之”这一孔训。也因了这种品格，他不会轻易言降。他曾说，“中国若剩一个兵，此必予也。”1949年1月，李宗仁约见徐永昌，请他通电共方表达和平意愿，他一口拒绝：“向不为此等事。”
东京湾受降后，徐永昌在日记中所表达的担忧，至此成为现实。他的担忧不无道理。抗战时目睹国军各种败仗，他总结原因为国军“训练太差，风气太坏”。受降后，他游逛日本，发现当地即便遭到美军轰炸，但日本警察依然守岗如常，民众肃然有序，当地报纸直接报道投降之事，并不掩饰。对此，徐永昌感慨地说：“日本之兴，可计日而待矣。不实在、无纪律之国民，将来困苦必较日本为大。”
徐永昌的健康情况一直不佳，抗战时就常呕血。胜利后，适逢军委会改组，他就辞掉了军令部长一职，改任陆军大学校长。内战爆发后，蒋介石让他往来阎锡山、傅作义等人之间。他重操旧“业”，频繁奔波，一如既往地唇焦舌敝、苦口婆心，但这挽回不了国民党的败局。内战末期，他还被蒋任命为国防部长，也发挥不了什么作用。最后，他和蒋介石一起迁台。
学者陈存恭称徐永昌是“现代专业军人的典范”。作为军人，徐永昌深晓服从长官是军人之义。当初孙岳要联合冯玉祥发动北京政变，要倾覆曹锟政府。徐永昌反对孙岳倒曹，认为奉军比曹锟还要坏，倒曹则是助长奉军的恶。孙岳不听。徐永昌表示：如果你一定要这样做，我会听你的指挥。此外，阎锡山发动中原大战，作为下属的徐永昌也不支持，但还是出晋指挥作战。