1939年6月，由于国共磨擦，制药厂无法正常生产，遂奉命迁回陕北，在安塞西河口建设新厂。全厂职工自己动手，挖土窑14孔，建工房46间。当年8月，工厂在新址恢复生产。
而此时，制药厂除原有的3个部外，又新设了制造部、教育部、化验室和仓库，并开始举办制药人员培训班。1940年制药厂设立研究室，主要承担药品鉴定和新药品研制工作。
制药厂生产场景
这期间，制药厂的“研发”能力达到了很高的水平。研究室经反复实验，用小米酿造了酒精，从芒硝中提取了硫酸钠、硫酸镁，从马牙碱中结晶出了纯度高达99.6%的小苏打，比国外一些厂家用专门仪器解析出的小苏打纯度还要高。研究室主任李广训还从莨菪草中提取了镇痛药阿托品，比当时国内一些正规药厂制造的镇痛药疗效还要显著。
1941年，该厂生产针剂2600盒，中药1.5万磅，片剂4300磅，药棉5100磅，针剂1700磅。其后，每年能产针剂8万支、中药3万磅，并能生产奎宁注射液、葡萄糖注射液、止痛片、止咳片、行军丹等100多个品种，基本满足了前方的需要。
当时在制药厂流传着一个激励职工们努力工作、服务伤员、支援前线的顺口溜：“坚持持久战，到了新阶段。听勇士们在叫喊，有医无药多凄惨。努力制药，突击生产，再不要叫伤病员叫喊。”
1942年1月，制药厂划归陕甘宁晋绥军区联防司令部卫生部领导，更名晋绥军区联防司令部药厂（内部仍称“八路军制药厂”），厂址由西河口迁到姚店子张二村。
为解放盛放药品的容器问题，药厂1944年试验出了第一批安瓿，到1946年底，共生产安瓿8000多个。1945年药厂已有相当规模，可生产药品器材200余种。为抗战立下了汗马功劳。毛泽东曾专门为药厂题词：“制药疗伤,不怕封锁,是战胜敌人的条件之一”。
毛泽东题词
1947年3月，药厂撤离张二村，随军转战，在环境极不稳定的情况下，仍坚持制造“盘多帮”镇痛针剂。1947年7月，奉命东渡黄河到山西临县碛口镇办厂，至年底共生产孛药3万磅，年产西药1.1万磅，烧制玻璃棒、安瓿、比重计等10万支。
1948年制药厂改称西北人民制药厂。1949年5月西安解放后，奉命迁山西新绛县泽掌镇，并与晋绥军区卫生试验所、晋绥军区制药厂合并，成立西北人民制药厂，隶属西北军区卫生部。1953年集体转业。
