1936年，蔡炳炎调第十八军六十七师二〇一旅任少将旅长。
抗日英豪，蔡炳炎自幼喜爱读书，曾在私塾担任教书先生。受梁启超《饮冰室文集》启发，他萌生了投身革命的想法。
1924年，孙中山创办黄埔军校，蔡炳炎经孙中山旧部邓子云介绍，前往应试并成功入学，成为黄埔军校第一期学员。
军校毕业后，蔡炳炎随广州革命军东征北伐，立下赫赫战功，一路晋升。1928年，他出任国民革命军第二师第五旅第十团团长，并因战功颇受蒋介石赏识。1929年，蔡炳炎前往北京陆军大学特别班学习，并与第三任妻子赵志学结为夫妇，共育有4个子女。
然而，蔡炳炎对官场的官僚作风深感不满，于1930年辞去安徽保安处处长一职。后来，他应蒋介石亲信陈诚之召，到中央陆军整理处军官大队任大队长，并在1936年升任国民党第十八军六十七师二0一旅旅长。
1937年，抗日战争全面爆发。蔡炳炎虽身处南粤，却心系国家安危，主动请缨抗日。上峰批准了他的请求，他率军北上参加上海保卫战。部队行至安庆时，他将妻儿安置于此，并与妻子话别。在长江码头，他叮嘱妻子要照看子女，同时鼓励她参加妇女抗日救亡团体。 [8]
战场遗书
1937年8月13日，淞沪会战爆发。蒋介石为阻止日军南进，在上海主动发起攻击，采取由东向西的作战策略。8月20日，蔡炳炎抵达常州洪庙，会战已白热化。前方战事紧张，我军伤亡严重。蔡炳炎深知此行凶险，彻夜难眠，给家人写下四封信。其中一封被妻子赵志学保存下来。
信中，蔡炳炎交代三事：一是关心与前妻所生之女慕兰的婚事，望妻子设法促成；二是考虑小儿子蔡浙生的抚育问题，希望妻子多加注意；三是提到旧属周难，叮嘱妻子若到安徽，不得让其居住，因其不可靠。周难曾为蔡炳炎勤务兵，战前潜逃，蔡炳炎从此与其断绝往来。
四天后，蔡炳炎在罗店战场壮烈牺牲。罗店位于嘉定和浏河之间，是重要军事据点。蔡炳炎率5000多名官兵向苏州方向突进，与日军激战。在敌众我寡、形势危急之下，他继续冲锋，指挥所一再前移。战斗中，蔡炳炎胸部中弹，英勇牺牲，年仅35岁
人物语录，“本旅将士誓与阵地共存亡，前进者生，后退者死，其各凛遵。” “吾辈只有两条路，敌生，我死！我生，敌死
家庭情况，蔡炳炎共有三位夫人。原配夏钟庭，为合肥同村夏姓佃农之女，抗战胜利后病故。夏生一子二女，长女慕兰，毕业于上海东南体专，曾任中学教师，后任重庆市江北区政协委员。
次女惠兰，自幼过继给本村李姓人家，在乡务农，1985年病故。
子闵生，又名传智，中央大学政治系毕业，后在南京宪兵团任职，1981年病逝于台湾。
蔡炳炎侧室何世霖，毕业于安庆女子职业学校，曾任教师、银行职员，不育，解放后在合肥病故。
蔡炳炎三夫人赵志学，北平学习期间与蔡相识并结为夫妇。赵肄业于北京志勤中学，她心地善良，待人宽厚，治家有方。蔡炳炎罗店殉难时，赵年仅27岁，此后孀居终老。
赵志学曾在国民政府司法院从事档案管理工作，后侨居美国，生子女4人。
长子平生，不到一周岁在南京病殇。
次子保生，又名传仁，台湾海洋学院毕业，美籍华人，后在美国新奥尔良市经商。
三子传勇即蔡浙生。
女亚兰，美籍华人，后在纽约从事会计工作。
两封家书
1985年，安徽省人民政府追认蔡炳炎为抗日革命烈士并颁发烈士证明。次年夏，合肥市政府决定将蔡炳炎的灵柩迁葬于该市蜀山烈士陵园。 [9]赵志学从美国返回大陆，通过合肥市政协将蔡炳炎的两封家书捐献国家。这两封家书原珍藏于美国新奥尔良市，已用绫裱好，于1987年7月7日送至北京。现由北京中国革命博物馆收藏。两封家书全文如下：
志学内子雅鉴：
新秋入序，暑气渐消，尤以夜间气爽，想皖地亦同此景象耳。沪战闻我军连日胜利，敌方大有恼羞成怒之势。昨日报载，又由日舰运来援军五万余口。果尔，则二次大战即将爆发。同时又根据报载，上海汇山码头为我军占领，敌人虽有大部援军，无法登陆。虽多亦奚以为!我等刻仍在此间休息，如沪寇日内再不解决，或即参加战斗也，前函家用帐目，由你管理，望即实行，无得疏忽，此为最要紧之事。保、亚、浙(稽子保生、女亚兰、幼子浙生一一编者注)等几辈均好吗?甚念！特此，敬颂。
时祺
洁宜于常州洪庙
八月二十一日上七时
志学内子雅鉴：
连日致书，谅已览，先后汇带之款，前函所述办法，务希切实作到，是为至盼。我等于本日仍在此间休息，因沪上连日胜利，且战区狭，不能使用巨大兵力故也，周难(指蔡的