崇祯二年(1629)，京师戒严，象升招募了一万兵马入卫。第二年，升任右参政兼副使，外出整顿大名、广平、顺德三府的兵备，号称“天雄军”。第三年被推荐为政绩、品行突出，升任按察使，照旧治军。象升虽然是一个文人，但善于射箭，武略娴熟，有领兵的才干。

六年，山西的贼兵涌入京师郊区，占领了临城的西山。象升打退了他们的进攻，与总兵梁甫、参议寇从化接连打败贼兵。贼兵逃回西山，把游击董维坤围困在冷水村。象升在石城南部设下埋伏，大败贼兵，又在青龙冈、武安先后获胜，接连斩杀贼首十一名，歼灭了他们的党羽，收降、遣返男女群众两万人。京郊三府的百姓因此几年中间得以安居乐业。象升每次上战场，都身先士卒，跟贼兵格斗时，贼兵的兵刃砍到他的马鞍他都不顾，战马死掉就步行作战。有一次他在险峻的山崖边追赶贼寇，一名贼兵从山顶上放箭射中了象升的额头，又一支箭飞来，象升的仆夫死于马下，象升提刀更加勇武地作战。贼兵吓得逃走了，相互告诫说“：卢廉使这个人，谁撞上谁死，不可碰他。”象升因此获得了军事本领大的声名。贼兵怕了，向南渡黄河而逃。

第二年，贼兵进入湖北，打下了郧阳府的六个县。朝廷命令象升以右佥都御史的身份去接替蒋允仪抚治郧阳。当时四川的贼兵返回湖北，驻扎在郧阳的黄龙滩。象升和总督陈奇瑜分路夹击，在乌林关、乜家沟、石泉坝、康宁坪、狮子山、太平河、竹木砭、箐口等地连战连胜，斩敌五千六百多人，汉南的贼寇几乎给消灭完了。接着象升向朝廷申请增加郧阳城的驻军人数，减免税赋，修补城郭，向邻近的府借贷稻谷，招募商人来采铜铸钱，郧阳由此安定下来。

八年(1635)五月，朝廷提升象升为右副都御史，接替唐晖前往巡抚湖广，八月让他总理江北、河南、山东、湖广、四川军务，兼湖广巡抚。总督洪承畴负责惩办西北部的贼寇，象升负责东南部。不久，象升解除了巡抚一职，升为兵部侍郎，增加管理山西、陕西军务，庄烈帝赐给他尚方宝剑，让他便宜行事。汝州、洛阳传来警报，象升昼夜兼程飞马进入汝州。贼兵的人数有三十多万，连营百里，气势很豪大。象升率领副将李重镇、雷时声等在汝州城西面进攻高迎祥，用强弩射死贼兵一千多人。迎祥、李自成撤离而去，攻占了光州，象升又在确山将他们打得大败。在此之前，大将曹文诏、艾万年阵亡，尤世威战败，所以官兵将领很多人害怕贼兵，畏缩不前。象升常常慷慨激昂，热泪横流地激励大家忠义报国。他的部队曾经有一回绝了三天粮饷，象升自己也不喝一口水，因此他得到了将士们的拥戴，每次打仗都能立下战功。

九年(1636)正月，象升在凤阳大会诸将，然后上书说：“贼寇横行以后朝廷再调兵，贼寇人多时再增派兵力，这只能说是跟不上趟儿。部队开上战场然后再讨论供应军饷，部队会合以后再来申请粮饷，这只能说是玩命。况且请到的粮饷不够用，士兵们就会跟随贼寇去抢劫，这样近八年来所召来的部队都和贼寇成了同伙，所食用的军饷都无异于盗贼的饷粮了。”又说：“总督、总理应该掌握有专门的部队和专门的粮饷。把咸宁、甘肃、固原的部队调派给总督，蓟州、辽阳、山海关、宁远的部队归属总理指挥。”还说道：“各直省的巡抚大臣都有边疆重任，不要一有贼警就请求别人增援、调兵，不响应他呢，大家本来就应当同舟共济，四处去接应他吧，兵力怎么能跟得上？”又说：“台谏大臣们不管事情的难易，不顾将士的死活，专门在那里说长道短，求全责备。别人即使有再大的本事又怎么能施展出来？我和总督大臣两个人只讲剿法不讲堵法，只讲怎么打不讲怎么守。”这些话都说中了要害。

这个时候迎祥来围攻庐州，没打下，分路打下了含山、和州，然后进围滁州。象升率领总兵祖宽、游击罗岱解救滁州，在州城东面的五里桥展开大战，杀掉了贼首摇天动，夺取了他骑的骏马。贼兵的连营一齐败下阵来，象升把战败的贼兵赶了五十里以外。从朱龙桥到关山，贼兵的死尸填满了沟壑，滁水都因此无法流动了。贼兵这才北趋凤阳，围困寿州，闯过颍上、霍山、萧县、砀山、灵壁、虹县，窥视曹县、单县。总兵刘泽清在黄河岸上驻防，贼兵就掳掠了考城、仪封然后西去。有一支进犯亳州的贼兵转而打进归德。永宁总兵官祖大乐加以拦截打击，贼兵于是北向开封。陈永福在朱仙镇打败他们，贼兵就逃往登封跟别的贼军会合。然后分路开往裕州、南阳。象升会合祖宽、大乐、罗岱的兵力在七顶山把贼兵打得大败，几乎把自成精锐骑兵给歼灭殆尽了。过后，象升驻兵南阳，让大乐防守汝宁，祖宽防守邓州，自己亲率各路官军进逼贼寇，同时派使者去通知巡抚王梦尹、郧阳抚治宋祖舜说：“贼兵现在已经精疲力竭，我们现在从东西两面夹击它，前面有汉江挡它的路，只要你们顶住，官军可以把它一举全歼。”他们两个竟没能防好，贼兵从光化偷渡汉江进入了郧阳。象升派总兵秦翼明、副将雷时声从南漳、谷城出发入山击贼。祖宽等人的骑兵不利于险阻地区作战，副将王进忠的部下发生哗变，罗岱、刘肇基的很多士兵逃跑，派人去追，他们就弯弓回头射。象升只好调四川及..子地方的士兵来搜捕均州的贼寇。当时，湖北、河南的贼兵及迎祥等人的贼兵都躲在陕西、湖北、四川交界地带的群山之中，象升从南阳开赴襄阳进兵作战。当时贼兵多官兵少，河南又大闹饥荒，官兵缺饷，边防部队更加人心惶惶。承畴、象升合计后认为关中地势平坦广阔，利于骑兵，就让祖宽、重镇的部队开入陕西。而襄阳、均州、宜城、谷城、上津、南漳一带满山都是贼兵。七月，象升渡过淅河南下，九月追击贼兵到达郧阳西部地区。京师戒严后，朝廷传诏书要他去入卫京师，庄烈帝又一次赐给他尚方宝剑。自象升离开后，贼兵就大肆逞凶，迅猛发展，无法再加以制服了。

京师解严以后，朝廷传诏书提拔象升为兵部左侍郎，让他去总督宣府、大同、山西的军事。象升在那里大兴屯田，谷熟以后，每亩收成一钟，储存了二十多万石谷米。庄烈帝为此发布指示要九边各地都学习宣府、大同。

第二年春天，象升听说宣府的战警，当夜骑马赶到天城，各地的檄文不断用箭射来，说二百里以外乞炭的骑兵横排四十里大举而来。象升说“：这是大举来犯呀。”又问道“：进入隘口了吗？”探马回答说“：还没有。”象升说“：大概是想东犯云阳、晋阳，让我们的军队聚集到宣府来后，他好乘虚直入。”于是传令云阳、晋阳的部队按兵不动，自己率领部队驻扎在右卫，告诫边防官员不要轻易叫战。在与敌人相持了一个月后，象升说：“敌人已经懈怠，可以出击了。”通过侦察象升了解到三十六营敌兵离防护墙只六十里远，就暗中召云阳部队西来，宣府军队东来，自己领兵坐镇子午，从羊房堡出兵，约定时间大战。乞炭得知后就逃跑了。象升在阳和驻兵，乞炭不敢来边界骚扰。

五月，象升的父亲去世，他十次上书请求回家奔丧。当时杨嗣昌免行守丧在兵部任职，也起用陈新甲在守丧期间出仕，并命令象升在职守丧，等候别人接替，升用他为兵部尚书。九月，大清部队进入墙子岭、青口山，杀掉了总督吴阿衡，捣毁了山海关正门，直至在石匣修筑了城墙，把部队驻扎到牛兰来。庄烈帝召宣府、大同、山西的三个总兵杨国柱、王朴、虎大威入卫京师，第三次赐予象升尚方宝剑，让他指挥全国各地来增援的部队。象升披麻戴孝，脚穿草鞋，誓师后来到京城郊区，飞章向朝廷报告说：“我并不是用兵之才，过去凭着一颗愚鲁的心，担任了些职事，按理不应该回避艰难，但是自从我父亲病逝以后，我在长长的征途上伤心过度，五脏坏乱，不像从前那样了。加上以不体面的打扮位居三军之上，不仅看起来没有威信，我尤其还担心号令不灵，难于取胜。”后来听说总监宦官高起潜也即将身穿孝服来指挥军事，象升对自己的亲随说：“我们三个人现在都是不祥之身。人臣不管自己的父母，心中哪还有什么天子？阁部大臣杨嗣昌自己不守丧，也想让我放弃礼制跟着他受话吗？一个人居心如此，怎么能跟他一块服侍皇上呢？以后我一定要当面数落数落他。”

这个时候，嗣昌、起潜主张和议。象升得知后，跺着脚感慨说：“我蒙受国家的大恩，只是恨这下要死而不得其所了，假如这一回有万分之一的不幸，我宁愿捐躯断头，以身殉国。”他到都城后，庄烈帝召见他，向他询问方略。象升回答说：“我主张开战。”庄烈帝脸色变了，好久才说“：安抚他们只是朝臣们的意见，希望你出去和嗣昌、起潜再商量商量！”象升出去跟他们俩讨论，意见不一致。第二天，庄烈帝发出一万两银子犒劳部队，嗣昌为象升送行时喝退左右，告诫他不要冒失地出战，象升于是分别而去。当部队驻扎在昌平时，庄烈帝又派宦官送来三万两国库银，犒劳部队。第二天又赐给一百匹御用马匹和一千匹太仆寺养的马，五百条银铁鞭。象升说：“和议果然是朝臣们的意见，看来皇上抗战的决心坚定得很呀。”于是下定决心考虑作战。但是很多事都受到嗣昌、起潜的阻挠。象升上书请分编部队，朝廷就决定宣府、大同、山西三位总名的部队归象升指挥，山海关、宁远等各路部队归属于起潜。象升名义上统率全国各地的部队，实际上领的兵不到两万人，驻扎在顺义。

在此之前有一个卖卦的瞎子名叫周元忠，跟辽东人关系好，朝廷当时派他去议和。当嗣昌到军队中视察时，象升数落他说“：文弱，你难道不知道城下与敌结盟《春秋》引以为耻辱吗？干什么天天在那里议和？京城里人们的嘴巴利同刀刃，袁崇焕那样的灾祸你能躲得过去吗？”嗣昌脸红了，说：“你简直要拿尚方宝剑向我开刀了。”象升说“：既不回家奔丧，在此又不交战，人们还在抨击我呢，我还能拿别人怎样呢？”嗣昌借口想溜，象升便说道“：元忠过去讲和已不是一两天的时间了，这事由蓟门总督太监发起，由你这兵部尚书促成，举国上下都知道，能瞒住哪一个呢？”嗣昌无法辩解，离开了。又过几天象升在安定门碰到起潜，两人各持一议。后来新甲也到了昌平，象升分出部分兵力给了他。这个时候，象升亲自率领骑、步兵在京城外边扎营，冲锋陷阵，军纪很严整。

大清部队南下，分兵三路：一路经涞水攻易州，一路经新城攻雄县，一路经定兴攻打安肃。象升便经过涿州进据保定，命令诸将分路出击，在庆都展开大战。编修杨廷麟上书说“：过去南仲在朝廷，李纲不能取得战功；潜善掌大权，宗泽含恨而死。国家有那样的人决不是封疆大吏的福气。”嗣昌大怒，把廷麟改官兵部主事，派他到象升的军队中当参谋，免去了象升尚书的官衔，让他以侍郎的身份管理军事。又命令大学士刘宇亮以辅臣的身份来指挥军队，让巡抚张其平紧闭城门，断绝了运饷的道路。不久又借口云阳、晋阳有战警，催象升统兵出关作战，王朴恼了，只管领兵回去了。

象升统领剩下的弱卒，驻扎在京师野外。畿南三府的父老听说后都来军门前拜访，说：“天下汹汹快十年了，先生抱着出万死不顾一生的思想为天下人充当榜样，可是奸臣在内，先生因为孤忠受到嫉恨。三军接到了出关作战的命令，将士们却有西归的想法，军队就这样驻扎在荒郊野外，吃顿饱饭都不能够，所以甩手不干，哗变而去，云阳总兵已经做出了样子。先生如果肯听从我们的主意，就移兵驻到广顺去，召集义师。三府子弟欢迎先生来领导，大家认为过去要不是先生您我们就死在贼兵手里了，现在你不来又要死于兵乱，所以能同心合力，您只要一号召，愿意裹粮相随的人可以有十万，总比您孤立无援，站着等死好吧！”象升双眼垂泪对父老们说“：感谢诸位父老的好心！虽然这样，但自从我跟贼兵争战以来，历经数十百次战斗都没有败过。如今朝廷只给我五千名疲惫不堪的士兵，大敌西冲，援师东隔，凡事都由中央牵制着，粮食吃完了，力气使干了，旦夕之间就要死了，不要再白白连累你们父老乡亲了吧！”大家的哭泣声响成了一片，各自拿来自家床头仅有的斗把米给军队食用，有的只有那么一升枣也拿来送给象升说“：先生煮了当军粮吃吧！”

十二月十一日，象升进兵到了巨鹿的贾庄。当时起潜率领山海关、宁远的部队在鸡泽安扎，离贾庄只五十里这么近，象升派廷麟前往求援，起潜不接应。象升的军队开到蒿水桥时遇上了大清部队，象升带领中路部队，大威率左路，国柱率右路，双方展开了激战。当时是夜半时分，..篥声四面吹响，天明时，大清部队几万骑兵里里外外把他们围了三重。象升指挥部队穷攻猛打，呼声动天，从清晨一直打到午后，炮药完了，箭也没了。象升挺身而出进行短搏，后边的骑兵也都跟了上来，他亲手杀死了几十个人，身上中了四箭，挨了三刀，于是倒下去了。掌牧杨陆凯怕敌人乱砍他的尸体，就自己盖在上边，背上挨了二十四支箭死掉了，象升的仆人顾显自杀，整个部队都覆灭了。大威、国柱冲破包围圈才得以活命。

起潜听到象升战败的消息后仓惶逃跑，不向朝廷讲象升阵亡情况，嗣昌认为象升的死可疑，庄烈帝就颁布诏令要人验明。廷麟在战场上找到象升的尸体，还穿麻布孝服，戴着白网巾。一个士兵远远望见就号啕大哭地说“：这是我们卢先生呀！”畿南三府的百姓听说后莫不失声痛哭。顺德知府于颖向上汇报了这个情况，嗣昌故意吝啬，八十天后象升才被入殓。第二年，象升的妻子王氏请求给予抚恤，第三年象升的弟弟象晋、象观又一次申请，朝廷都不答应。很久以后嗣昌败亡，廷臣中有很多人对此讲了话，朝廷才追赠象升为太子少师、兵部尚书，赐予公祭、公葬，荫封子孙为世袭锦衣千户。福王在位时又给他追加谥号为“忠烈”，修建祠堂予以祭祀。

象升从小有大志，做学问不讲求章句。他做官比手下人勤一倍，夜间点烛工作，鸡一叫就起床洗梳，准备办事。每想到一件紧要事，就披衣而起，马上去干。有闲暇就跟人比试射箭，用箭对着花射。五十步之外，每发必中。他爱才惜下惟恐不周到，三次得到赐他的尚方宝剑，他都未曾斩过一个偏裨将官。

象升喜欢养骏马，每匹马都取有名字。有一次他在南漳追逐贼兵时战败，追兵赶他到了沙河边上，河水有几丈宽，他的马一跃而过，这匹马就是名叫五明骥的那一匹。

当象升战死后，嗣昌派了三名探马去察看他的死状。其中有一个叫俞振龙的回来说象升真的死了。嗣昌很恼火，把振龙抽了三天三夜的鞭子，振龙临死睁开眼睛喊道：“天道神明，可不要冤枉忠臣呢！”由此，天下人听说以后无不叹气连声，更加恼恨嗣昌了。

后来南京灭亡时，象观投水而死，象晋当了和尚，他们一家先后赴难的有一百多人。堂弟象同及其部将陈安死得尤为壮烈。

象升死的时候，年仅三十九岁。