1939年初,年近50岁的祖秀莲参加了本村妇女救国联合会,她和青年妇女一起,磨军粮、做军鞋,积极参加抗日活动。
1941年冬,日本侵略军调集5万多人,对沂蒙山区进行大"扫荡"。11月6日,八路军山东纵队司令部侦察员郭伍士在执行侦察任务途中,突与一队日军遭遇,被敌击中数弹倒地,后日军又趋前连击两枪,并用刺刀乱刺其腹部,认定郭已死后离去。郭伍士苏醒后,被祖秀莲发现,立即扶回家中抢救。先用温水擦净郭全身血迹,又对其身上多处伤口予以清洗和包扎。为防日伪军搜捕,祖秀莲一家在西山沟里挖了个山洞,将郭伍士转移到山洞里,每天送水送饭,为其擦洗伤口。因缺医无药,加之山洞潮湿,数天后,郭伍士伤口化脓,全身发烧,处于半昏迷状态,大便也不能自理。祖透莲十分焦急,到处打听药方,并采集中草药,天天为郭擦洗伤口。为了使郭早日痊愈,祖秀莲自己一家吃糠咽菜,用纺线卖的钱买回米、面做给郭吃。经过1个多月的精心救治,郭伍士的伤口一天天好转,后转部队医院治疗,痊愈后重返前线。1942年10月,日伪军,12万余人再次对沂蒙山区进行"扫荡",祖秀莲不顾个人安危,帮助抗大一分校掩藏文件和物资,并同妇救会其他人员一起积极救护和疏散八路军伤员。
1947年,郭伍士复员,没回原籍山西省辉同县,而在沂蒙山区安家落户。1958年,他正式认祖秀莲为母亲,并带爱人和两个孩子迁至桃棵子村,同祖透莲住在一起,以照顾老人。1970年底,祖秀莲不顾80岁高龄,仍到南墙峪水库工地劳动。1976年加入中国共产党。