1925年任陈仪部第一师第一团营、团长。后任第八十五师参谋长,中央陆军军官学校军官教育总队总队长。
1931年任第五军参谋处处长,参加淞沪抗战。
1933年4月17日任参谋本部第二厅厅长。7月10日任航空署署长。
1934年6月5日任军事委员会空军事务处处长。因南昌机场失火案入狱半年,1935年任兵工署机械司司长,修建长江沿岸及东南沿海要塞。后任军官训练团教育委员会委员并代总教官。
抗战开始时为第五战区司令李宗仁的参谋长,参与戎机,在台儿庄会战期间曾亲自赴临沂前线,协调指挥张自忠和庞炳勋两军击退板垣征四郎的第五师团。后参与指挥武汉会战,随枣会战和枣宜会战。
1942年任驻美军事代表团参谋长。
1943年9月,教育长阮肇昌又调职,军委会派陈仪为陆军大学代校长,徐培根为教育长。改德式兵学为美式兵学。同年年底,第十八期与特六期两期学员同时毕业。由该两期毕业学员为基干组成的第十一期及第十二期研究员同时入院研究。
1945年6月28日任中将。
1948年3月当选第一届国民大会代表。后去台湾。
1951年4月任“国防部”作战参谋次长。
1954年7月任陆军二级上将副参谋总长,8月任“国防大学”校长。
1955年9月再任副参谋总长。
1956年再次出任“国防大学”校长。
1957年调任“国防部”常务次长。1961年任“总统府”战略顾问。
1962年2月起任“国防研究院”教育长十馀年之久。演练陆海空三军总体战,召训高级干部。
1972年6月任“国防研究院”副主任。
1986年任“光复大陆设计委员会”战略顾问。曾被聘为中国国民党第十一至十三届“中央评议委员”。
1991年2月8日逝世。
著有《太公六韬》、《孙子兵法注译》、《五十年来的中国军事》等。《中国历代战争史》百卷,《国防论》五十万言。