根据中共满洲省委的指示，１９３５年１月，以哈东支队为基础，正式成立了东北人民革命军第３军，赵尚志任军长。随后，他率领第３军主力北上松花江下游地区，与夏云杰领导的汤原游击队会合，扩大和巩固了汤原抗日游击根据地，并帮助汤原游击队完成了改编任务。１９３６年１月，赵尚志任北满抗日联军总司令部总司令。同年８月任东北抗日联军第３军军长。后任中共北满临时省委执委会主席、东北抗日联军第２路军副总指挥。面对日伪军的疯狂“讨伐”“清剿”，在极其艰难困苦的险恶环境中，赵尚志率领抗联部队对日伪军进行了英勇无比的战斗。他们冒着零下４０多摄氏度的严寒，远征松嫩平原，爬冰卧雪，风餐露宿，用歌声抵御着饥饿和寒冷，战胜了数不清的难以想象的困难。在半年多的远征中，纵横数千里，作战百余次，打破了日伪军一次次的重兵“讨伐”和“清剿”。

１９４０年夏，赵尚志被当时的北满省委以反王明、康生为由错误地开除党籍。但他忍辱负重，仍率小分队坚持抗日斗争。他对周围的同志说：“我生是共产党的人，做党的工作是我一生的任务，我一天也不能离开党，死也要死在东北抗日战场上。”１９４２年２月１２日，他在率部对敌人作战中身负重伤被俘，誓死不降，痛斥敌人。穷凶极恶的敌人割下了他的头颅，运到长春庆功，把他的躯体扔进了松花江的冰窟中。赵尚志壮烈牺牲时，年仅３４岁。

新中国成立后，为了表彰赵尚志的抗日功绩并永远缅怀这位抗日英雄，人民政府把珠河县改名为尚志县，把他的牺牲地改为尚志村，把哈尔滨的一条主要街道命名为尚志大街。