وكان لزهر الدين دور في التقدم الذي أحرزته قوات الجيش السوري في مدينة دير الزور، والمناطق المحيطة بها، والتي وصلت من خلالها إلى مدينة الميادين الاستراتيجية.
وقاد اللواء عصام زهر الدين عمليات للجيش ضد المعارضة المسلحة في حمص وحلب، قبل أن ينتقل إلى المنطقة الشرقية لقتال تنظيم "داعش".
وكان اللواء زهر الدين قائد القوة التي حوصرت في مطار دير الزور العسكري من قبل "داعش" لمدة ثلاث سنوات، ولاحقا قامت قوات الجيش بقيادة زهر الدين، بفك الحصار عن القوات المحاصرة داخل مدينة دير الزور، إضافةً إلى فك الحصار عن مطار دير الزور العسكري.