1935年2月，东北反日联合军第五军（1936年改为东北抗日联军第五军，军长周保中）成立，王汝起和朱光所率部队被编为第一师（师长李荆璞，1955年少将）第三团，王汝起任团长，朱光任副团长。5月，朱光受党组织派遣去苏联莫斯科东方大学学习军事、政治。在那里，他系统地学习了联共党史、政治经济学、中国革命的基本问题、西方史、国际共产主义运动史以及军事上的基本战术技术等课，收获较大。在苏联时候，出于保密需要，他由原名赵金城改名朱光，回国后这个名字被叫惯了，就再没改过来。

1936年，朱光由共青团员转为中共党员。

1938年秋，朱光经中亚西亚到新疆，后入“新兵营”（西路军左支队入疆后整编为西路军总支队，对外称“新兵营”，隶属盛世才部队编制），同西路军失败后到新疆的部分同志一起学习炮兵技术。朱光任炮兵大队第三排排长。

1940年初，中共驻新疆的党代表陈潭秋根据中央决定把新兵营全部送往延安，让朱光带队。朱光带领这批干部分乘五十多辆卡车，从新疆迪化（今乌鲁木齐）出发，沿途克服国民党多方刁难，经26天行程，终于胜利到达延安。不久，朱光被分配到八路军总部炮兵团（总部驻晋东南），任第三营副营长，参加了百团大战。

1941年，朱光随炮兵团返回延安，参加了南泥湾大生产和延安整风。

1944年，朱光参与组建延安炮兵学校。12月，朱光任总务处处长，为培养我军早期炮兵骨干队伍作出了贡献。由于条件艰苦、资金匮乏、围困封锁，当年延安炮校仅有各种火炮16门，学员1000余名。

1945年10月，日军投降后，延安炮校迁往东北。朱光奉命带一个炮兵团的干部，到东满军区建设炮兵。朱光被任命为东满军区炮兵办公室主任兼教育科科长。不久，炮兵团建立，朱光又兼任团长。此后，朱光任吉林军区炮兵主任兼炮兵团团长。这期间，朱光十分重视炮兵专业技术培训和军事指挥训练。在炮校和炮兵团任职期间，他既当教官又当指挥员，为短期内迅速培养一大批炮兵军事业务骨干作出了不懈的努力。

1946年冬，炮兵团改属东北民主联军炮兵纵队建制，为炮兵第四团，朱光任任团长。他带领该团先后参加了解放彰武、法库、新立屯、辽阳及鞍山等战斗。

1948年10月，辽沈战役结束后，东北野战军特种兵下设两个指挥所，朱光任炮兵第二指挥所副主任。同年底，第二指挥所改为炮兵第二师，朱光任副师长。

1949年1月，炮二师参加了平津战役。在天津战役中，炮二师充分发挥火力，为步兵开辟通路，受到赞扬。东北野战军改为第四野战军后，朱光任特种兵部队炮兵办公室主任，专管各步兵军师所属炮兵的建设和训练，后随军南下，进军华南。6月，朱光兼任特种兵青干校总校大队长。

1950年10月，朱光参加抗美援朝，历任中国人民志愿军炮兵第二师师长等职。

1951年初，朱光任炮兵第二师师长。2月，中共中央军委命令朱光率炮兵第二师主力从长甸河口跨过鸭绿江，急行军到朝鲜谷山地区集结。当时，抗美援朝第四次战役正紧张进行，朱光奉命火速赶往东线横城地区开展阻击作战。朱光每到一地，首先熟悉战场情况，了解山形地貌，研究美军出动规律，掌握其空中、地面进攻特点，制定出奇制胜的策略，使战斗产生事半功倍的效果。此时，中国人民志愿军第六十六军的一个营的阵地遭到美军猛烈攻击，伤亡很大，仅剩营长和十几名伤员坚守阵地，撤退道路被火力阻隔，情况万分危急，要求炮兵支援。朱光接到命令后，立刻指挥炮兵进行火力压制，再用烟雾弹打入美军进攻区域，使美军摸不清志愿军的意图，不敢轻举妄动。志愿军在炮火的掩护下实现了安全转移。4月22日，为了挫败美军企图侧后登陆，配合正面进攻，在朝鲜峰腰部建立新的防线的计划，志愿军实施了抗美援朝第五次战役。朱光率部队立即按作战计划准时到达指定地点。22日黄昏，志愿军炮兵第二师的8个营共96门火炮向美军阵地猛烈射击，使美军伤亡很重，阵地一片混乱。志愿军步兵迅速发起猛烈进攻。战斗中，当志愿军部队遭遇美军顽强抵抗进展迟缓时，朱光立刻命令炮兵向美军阵地猛烈炮击，压住美军火力，确保部队顺利实施攻击。当美军出动了大量飞机、坦克、大炮掩护部队突围时，朱光立刻组织采取拦截阻击，炮击美军的炮兵阵地，封锁美军坦克退路，使美军第35团不能组织有效地进攻，不得不退到春川、汉城一线组织防御。由于志愿军的有力阻击，当年7月，美军被迫进行停战谈判，但又毫无诚意，不久又宣布中止谈判，随后发动了夏、秋季攻势,对志愿军施加军事压力。美军集中了大量兵力，在空军、炮兵和坦克的掩护下，向天德山、夜月山地段志愿军阵地发动猛攻。根据美军先用大量飞机轮番轰炸、然后又以百门大炮实施炮火射击、再由坦克掩护步兵冲击的战术，朱光采取灵活多变的战略，有针对性地指挥炮兵与美军作战。当美军火力准备时，即对美军步兵集结区域实施炮火射击，迫使美军集结受阻。当美军准备冲击时，立刻在美军进攻前沿阵地形成一面火墙，拦阻美军进攻，给美军以大量的杀伤。美军白天进攻失败后，被迫改为夜间以优势兵力进攻。朱光立刻组织火力进行拦阻射击，多次将美军击退。当发现美军夜间集结兵力准备时，朱光指挥炮兵突然进行混合火力炮击，使美军次日无力组织起新的进攻。在抗美援朝战争期间，朱光接到上级通知，让他回北京向军委炮兵司令部汇报。毛主席得知朱光回国，立即派汽车接他汇报抗美援朝战场上的情况。朱光通过一问一答的形式，向毛泽东主席详细具体地汇报了战场上的有关情况。毛泽东听后十分高兴，特意留朱光在家吃饭，并自己付钱加了几个菜。临行前毛泽东一直送出门口，这对毛泽东来说是不多的一次破例，让朱光深受感动，他深深地体会到了毛泽东对志愿军全体将士深深的感情。从北京回到朝鲜战场后，朱光通过深入比较思考，对志愿军炮兵在这场战争中的地位和作用有了更加清醒地认识。他意识到，志愿军炮兵在战斗中，既要打得准、打得猛、打得狠，还要能够迅速上得去、撤得快、走得远。于是，他狠抓部队的综合战斗能力训练，确定了炮兵部队的战斗技术要求和快速机动标准。他提倡利用战斗间隙对炮兵官兵强化军事业务学习，培训战术技能操作本领，提高快速准确打击能力。他主张学习国外先进的军事作战经验，在统一口令下集中几个营的火力，重叠对一个重要目标集中射击，达到有效消灭和压制对手的目的。他倡导把一夜行军300公里作为训练目标，要求无论是前方还是后方，都可以在一夜之间投入战斗。同时，在单车行军速度上下功夫，制定相应的规章制度，保证单车遇到故障随时可以修理，不影响全队的行进。同时，注意炮兵阵地的巧妙伪装和快速机动，与对手斗智斗勇，使对手找不到炮兵阵地，无法采取破坏性行动。朱光率领的部队经过严格训练和严格要求，军事素质得到了极大的提高，灵活机动能力得到了快速增强，为打赢这场战争做好了充分准备。

1952年10月中旬，上甘岭战役爆发。美军以大量的空军、炮兵、坦克和大口径炮兵营，对五圣山前沿两个面积不足4平方公里的山头进行了猛烈的炮火射击。美军大量炮弹如暴雨般倾泻下来，然后又用2个师的兵力在300多门大炮和几十辆坦克的掩护下，向两个山头猛烈冲击，志愿军战士被迫转入坑道坚守阵地。上甘岭战役历时持续43天，是世界战争史上十分罕见的阵地争夺战，震惊了世界，引起了国际社会的极大关注。朱光接到上级命令后，立刻率领所属炮兵部队与兄弟炮兵部队交接进入阵地。为了支援步兵坚守阵地，朱光指挥炮兵对美军阵地进行猛烈炮击，使美军不能组织有效地进攻。同时，朱光又派出侧方观察所和敌后侦察所，利用夜间渗入敌后，随时观察和搜索美军的动向，发现美军集结立刻给予猛烈炮火打击，有力地支援了志愿军步兵阵地的防守和巩固，使双方重新进入了白天美军攻占夜间志愿军夺取的胶着状态。12月，中央军委任命朱光为志愿军炮兵指挥所参谋长。朱光没有辜负党和人民的信任，在军首长的支持下，组织各炮兵与步兵部队协同作战，使美军屡受打击，有效地支持了上甘岭战役取得胜利。

1953年6月，朝鲜停战谈判全部达成协议。但是，准备签字时，李承晚集团狂妄至极，企图阻止停战的实现。7月13日，志愿军被迫打响了金城战役。朱光指挥炮兵在25公里正面进行打击，仅用半个多小时的时间，就向南朝鲜军队阵地消耗了2000多吨炮弹，为突击部队打开了通道。志愿军仅用1个多小时，就突破了南朝鲜军队的防御前沿，向南朝鲜军队阵地纵深挺进，为夺取这场战争的全面胜利奠定了基础。7月27日战斗全部结束，迫使美军在停战协定上签了字。在抗美援朝战场上，志愿军炮兵共毙伤对方15.8万余人、击毁对方火炮570余门、汽车880余辆、坦克940余辆、摧毁对方碉堡2490余个。抗美援朝时期，朱光荣获朝鲜二级国旗勋章、二级自由独立勋章。

1953年，朱光回国，进入南京军事学院学习。

1955年3月，朱光结业后，任旅大警备区（中国人民解放军第三兵团）炮兵司令员。

1955年9月，朱光被中央军委授予少将军衔，荣获荣获二级独立自由勋章、二级解放勋章。

1956年9月，朱光任中国人民解放军炮兵副参谋长。

1960年1月，朱光任中国人民解放军炮兵参谋长。

1961年3月，朱光任国务院兵器工业管理总局局长。

1963年，朱光任中华人民共和国第三机械工业部副部长。10月，朱光改任中华人民共和国第五机械工业部副部长。

1964年，朱光到西南参加组织三线建设，任中共中央西南局三线建设委员会常务委员兼常规兵器三线建设总指挥。他不畏艰难，埋头苦干，依靠工程技术人员，克服了一道道难关，在山沟里建起了二十多个现代化的军工工厂。

“文革”中，朱光遭到迫害。

1978年，朱光被彻底平反，恢复工作。

1979年10月，朱光任中国人民解放军基本建设工程兵副主任、党委第一书记。期间，他兼任霍林河露天煤矿总指挥、党委第一书记。霍林河煤矿是国家“六五”计划的重点建设项目。朱光带领指挥部一班人，统一调动和指挥矿区的党政军民，艰苦创业，日夜奋战，经过两年多的努力，胜利完成基础工程建设。

1982年，朱光退居二线，开始参与政协工作。

朱光还是中国人民政治协商会议第六、七届全国委员会委员。

1988年，朱光离职休养，享受正兵团职待遇。

1988年7月，朱光被授予一级红星功勋荣誉章。

2001年1月30日，朱光因病在北京逝世，享年87岁。

朱光在延安结识毛泽东的舅舅文玉钦的外孙女章淼洪，并喜结连理，所以说亲论辈，朱光是毛泽东的表侄女婿。1951年冬，章淼洪去中南海看望毛泽东，毛泽东问起朱光的近况，章淼洪说朱光刚从朝鲜回来，是向军委汇报战况的，住在解放饭店。毛泽东说：“你快坐我的车去，把朱光接来，我先听听他的汇报。”章遵嘱迅速把朱光接到中南海。毛泽东见朱光带来一摞汇报材料，说道：“你莫照材料讲，我提问，你回答，边问边议，把一个个问题弄清楚。”毛泽东最关心的是敌机的活动情况，朱光回答道：“在北朝鲜狭小的地面上每天都有千架次以上的敌机活动，一旦发现目标便轮番轰炸，我们没有空军，高射武器少，所以敌机很猖狂。”“到底是敌炮给你们造成的伤亡大，还是敌机给你们造成的伤亡大？”毛主席追问。“敌机带给我们的主要不利是行动上的困难，至于直接造成的伤亡并不大。因为敌人战斗机不敢飞得太低，而且一般都是穿梭而过，再者我们部队有巧妙的伪装。最讨厌的是敌炮校正机，它们盘旋在敌方阵地上空，侦察我方阵地情况，一旦发现目标便指挥敌炮轰击。总的来说，敌炮给我们造成的伤亡大大超过敌机给我们造成的伤亡。”随后，朱光把两种伤亡数字报告毛泽东。毛泽东把手往桌子上一拍：“你这个统计数字很有说服力，以前好多人说敌机如何厉害，我就不相信。炮兵战斗在一线步兵的后边，受敌机威胁大，尚且如此，一线步兵受敌炮火力威胁大，敌机对步兵造成的伤亡比例就更小了。”了解敌机的活动情况后，毛泽东还向朱光仔细询问了部队的运输、生产、生活、饮食、纪律等情况。朱光介绍说：“我们是摩托化炮兵，自己有运输能力，生活不像步兵那样困难。步兵起初是大米、白面吃得香，但到了三八线，由于供应不上，只能凉水拌炒面了。炮兵主食没问题，就是缺少蔬菜，叶绿素不够，司机都是夜间闭灯驾驶，眼力不行，他们只好煮松枝水喝，增加叶绿素。”听到这里，毛主席深为感动，说：“再打一段时间，准备进行停战谈判，不过你们得积极地打。你们要注意改善生活，连队要进行生产、养猪、喂鸡、种菜，要爱护朝鲜的一山一水，一草一木，紧密团结朝鲜人民，特别要教育部队指战员遵守纪律。”毛主席停顿片刻后，忽然发问：“你们部队发生过什么问题没有？”“有一个团参谋投敌了。有一天这个团的所有阵地和指挥所都遭到空袭，到了晚上这个参谋还未回来，我们都以为他牺牲了。第二天敌方阵地广播说这个人投敌了。师指挥部就在这个团阵地后边，这个参谋不知详情，才幸免于挨打。后查明这个参谋是被镇压的地主的儿子。”对此，毛主席深有感慨：“我们为什么要强调阶级成分，强调阶级队伍的纯洁性？就是怕在关键时刻出这样的问题。还出过什么其他的问题没有？”“我发现几个战士组织投敌，便给处决了。”朱光说。“这不好！有了全国政权，这类人可以送去改造，变成好人，还有用嘛。从历史上看凡是杀人过多的，都没有好结果。汉高祖刘邦杀人最少，汉朝也就维持得较长，这个问题要十分注意才行。”整个谈话进行了四、五个小时，中途朱光夫妇与毛主席及他的保健医生共进晚餐。桌上有五、六道菜，基本上都是猪肉变样做成的。保健医生说：“因为你们来，毛主席叫增加了两个菜，增加的菜要由毛主席自己付钱的。”朱光夫妇听了很受感动。谈话结束后，毛主席把客人一直送到院子内的汽车上，然后挥手告别。朱光夫妇知道毛主席的送客习惯，一般是从沙发上站起握手告别，一步不送，特别重要的客人（如民主人士等）也只送到屋门口，这次破例了，表达了毛主席对整个志愿军将士们的尊重和敬佩。50年代，朱光的爱人章淼洪是中南海的常客。有一次，毛主席和章淼洪聊天有意识地问朱光是哪里人，章说是山东人，毛主席顿时来了兴致：“噢，他是山东人，毛远志（毛泽民的女儿）的爱人也是山东人。”在一旁的江青马上插话：“山东出女婿。”江青的话音刚落，毛主席便说：“山东不仅出女婿，还出媳妇哩！你和思齐（毛岸英的妻子）不都是山东人吗？”三人不约而同地笑起来。过了一会，章淼洪请求毛主席为朱光题词，毛主席高兴地答应了。他略加思索，从沙发上起来，展纸挥毫，写下了“精益求精”四个道劲有力的行草大字。毛主席的题词很切合朱光所在炮兵部队的特点，其中寄予对朱光的殷切希望。后来朱光夫妇一直把这幅墨迹珍藏着。1957年，中央军委要召开炮兵部队积极分子代表大会。毛主席在应邀与代表合影留念时，一眼便认出了朱光，并亲切地走过去与朱光握手，说：“你是山东人，不错吧。”朱光点头称是，并向毛主席问好。此后，朱光再也没有与主席直接交往过，但他一直是把毛主席对他的关怀和厚爱铭记在心。1993年是毛主席诞辰一百周年，年近八旬的朱光专程到韶山瞻仰毛泽东故居，离开韶山时欣然题词：“毛泽东同志是国际共运的伟人，中国人民的救星。”

抗美援朝时期，荣获朝鲜二级国旗勋章、二级自由独立勋章。

1955年被授予少将军衔，荣获二级独立自由勋章、二级解放勋章。

1988年7月，被授予一级红星功勋荣誉勋章。

朱光将军纪念馆位于聊城市东昌府区郑家镇宋家村，是2013年为纪念开国将军朱光而建立,占地1亩，主体建筑由门楼、将军铜像、纪念广场、纪念墓碑、朱光同志革命事迹陈列馆组成，全面记录朱光同志的英勇事迹。纪念馆面积340平方米，有正门、院落、纪念厅三部分，院落内安放朱光将军戎装塑像，纪念厅内两侧墙壁上挂有抗战壁画多幅。