1937年10月的一天，中共东平县工作委员会在万里家中成立，万里任书记。万里主持召开工委第一次会议，作出三项决定：第一，利用各种形式开展抗日宣传，大力发动群众，动员人民，有力出力，有钱出钱，有枪出枪，有知识出知识，全民抗战。第二，积极慎重地发展党员，壮大党的组织；积极培养抗日干部。第三，发动抗日武装起义，创建抗日武装。此后，围绕确定的任务展开了各方面工作。一是在进步知识分子和有名望的上层人物中发展“民先”(中华民族解放先锋队的简称)队员。万里先在县城内外发展队员，在马公祠小学，一次就发展队员近30人。二是成立东平县抗日救亡协会。三是成立农民福利会。农民福利会得到贫苦农民的欢迎，因此发展迅速，到1938年5月已发展会员500多人，实质上成为县工委的一个外围组织。

　　1938年5月，中共山东省委书记郭洪涛来到东平县，向万里传达了中央的指示，并送给县工委一部分马克思、列宁和毛泽东的著作。离开东平，郭洪涛来到肥城县，会见了山东西区人民抗敌自卫团的领导人。之后决定建立中共泰西特委，以加强党的领导，创建泰西抗日根据地，万里被任命为泰西特委宣传部长。泰西，是指泰山以西地区，包括泰安、肥城、长清、平阴、东阿、东平、汶上、宁阳等8县。万里上任伊始立即投入到建党建军工作中。当务之急是整顿自卫团。当时自卫团内部没有建党，因此，特委把整军与建党结合起来，万里兼任自卫团宣传部长。在各大队很快建立起党的支部。为了培养党员骨干力量，特委举办了多起训练班。同时在部队中广泛进行抗日救国教育和“三大纪律八项注意”教育，万里将很大精力倾注在部队的教育工作中，他经常到训练班里授课。经过初步教育，自卫团有了朝气。

　　9月下旬，万里等率领这支部队开赴东平，发动群众，创立根据地。在苇子河一带的第五区建立了拥有300多人的人民抗敌自卫团。第七、八、九区的旧区队也相继改造为共产党领导的队伍。11月10日，这几支队伍统一合编为山东省第六区游击第十支队东进梯队。当月，根据省委指示，源于泰安、肥城的山东西区人民抗敌自卫团，源于长清的山东省第六区抗日游击第十支队独立营，源于东平、汶上的山东省第六区游击第十支队东进梯队等各路抗日部队，齐集大峰山区，改编为八路军山东纵队第六支队，共4000多人。

　　1939年3月，八路军第一一五师东进支队进入东平，这给泰西抗日根据地军民以极大鼓舞。担任泰西地委组织部长的万里，倾全力抓好“普遍大量发展党、巩固党”的工作。他在全区推行举办训练班的方法，整顿训练党员骨干。到1939年底，泰西专署和行政委员会以及各县、区、乡、村政权相继建立起来。由此标志着泰西抗日根据地的正式形成。