1921年，耿繼周進入東三省陸軍講武堂第三期炮兵科，翌年結業后在步兵第七旅任炮兵排長。因訓練勤勉、治軍嚴格、身先士卒，受到當時任旅長的湯玉麟的賞識，接連升為炮兵連長、營長。1927年隨湯玉麟赴熱河，任上校炮兵總監。

九一八事變的消息傳到熱河后，耿繼周毅然辭職還鄉，準備組織抗日義勇軍。

耿繼周回到家鄉新民后，立即開始了抗日宣傳。到1931年10月初，耿繼周在家鄉新民組織成立了1000多人的抗日隊伍。很快，在北平的東北民眾抗日救國會得知了耿繼周組織抗日義勇軍的消息，委任他為“東北民眾抗日義勇軍”第四路軍司令，允許佩中將軍銜。同時委任隆嘉啟為參謀長，并撥給機槍兩挺、步槍20余支及彈藥等，還頒發了一筆獎金以示鼓勵，并先后派李兆麟、宋黎(二人系中共黨員)等愛國青年來耿部工作。

耿繼周的抗日活動得到了愛國民眾的擁護，新民、遼中、黑山、彰武等地的抗日山林隊和小股武裝紛紛來投，至年底，隊伍擴至萬余人，約為兩個師。有了這些支持，耿繼周部義勇軍的規模日益擴大。11月中旬，耿繼周從北平接受贊助后回到遼西，到新民縣白旗堡(今大紅旗)進行抗日宣傳活動。他的舉動得到了當地聯莊會會首們的響應，很多地主和士紳武裝都加入到義勇軍中來。

為了有效地牽制日軍攻錦的兵力，遼西各路義勇軍奉黃顯聲之命四處出擊敵人之據點，或扒鐵路、毀橋梁、破壞敵之通訊聯絡，使敵人一夕數驚，不得安寧。

12月中旬，第4路義勇軍耿繼周部發動了攻打新民縣城的戰斗。新民縣城距沈陽百余里，是沈陽以西的第一個重鎮。它不僅是日軍由沈陽西進侵犯錦州的一個橋頭堡，而且對扼制交通線也有重要的作用，因此日軍于11月23日就首先搶占了新民縣城。

12月中旬，耿繼周首先派人摸清了日軍的城防狀況，然后調集各部作攻城的部署。15日，耿繼周命令高鵬振部攻打火車站，又令孫供南、孫柱國、朱廣山等部從西、南、北三面同時攻城。又派柴玉書部負責炸毀巨流河大橋，以阻擊由沈陽方面出動的敵之援軍。

當日深夜，在耿繼周指揮下，義勇軍按計劃兵分四路向新民之守敵發起突然攻擊。在日軍還未來得及弄清義勇軍的情況時，數百名義勇軍已攻入城內。這時，城內喊殺之聲不絕于耳。開始，敵軍憑借火力強大據險頑抗，在激烈的巷戰中敵我互有傷亡。后因負責炸橋阻擊敵人援軍的柴玉書未能炸毀巨流河鐵橋，至使日軍大批援軍開到，這批援軍以數輛裝甲列車開道直接開進火車站內，與盤踞在火車站的日本守備隊相配合搶占了有利地形，居高臨下用密集的火力向城內的義勇軍掃射。耿繼周見狀，立即命令攻入城內的義勇軍撤出新民。

這場戰斗，耿繼周率領義勇軍擊斃日軍十余名，繳獲步槍六七十支、手提機槍兩挺、子彈數千發。義勇軍撤出戰斗后即返回白旗堡整頓。

此后，耿繼周所率義勇軍繼續活躍于遼西、錦州一帶。為阻止日軍西犯，耿繼周多次率部襲擊西侵日軍，數次襲擊和占領新民、彰武縣城。

經過大小數十次戰斗，義勇軍的彈藥消耗殆盡。為了堅持戰斗，耿繼周毀家紓難，將所有家產悉數變賣，以充軍需，雖然杯水車薪，但產生了良好的示范效應，部下紛紛效仿，不僅使槍械彈藥得到一定補充，也大大鼓舞了士氣。

1932年1月3日，遼西最后一座軍事重鎮錦州淪陷。耿繼周把戰斗重點轉移到遼西的農村，提出了“專抗日、不擾民、救國愛民”的十字訣作為其義勇軍的宗旨。他還親自制定了抗日救國獎懲條例，得到了當地人民群眾的支持擁護。

1932年3月，耿繼周派兵配合各路義軍攻打沈陽。8月，他親自率部一舉打下錦西縣城。隨后在錦州附近的湯河子戰役中重創日軍，打擊了日本侵略者的囂張氣焰。