远征军中的主力从缅甸撤到滇西后，1943年4月在怒江东岸的楚雄成立“中国远征军司令长官司令部”，陈诚任司令长官（10月由卫立煌接任），下辖第十一集团军和第二十集团军。从1943年开始，远征军组织了“军委会驻滇干训团”、“驻滇干训团大理分团”，由美国教官负责远征军军官的军事训练，接受训练的军官先后有数千人次之多。

1943年8月，罗斯福与丘吉尔在加拿大魁北克会晤，决定1943年冬在缅甸发动攻势。具体目标是反攻缅北，军事行动主要由中国驻印军和滇西的中国远征军承担，英印军和美国军队一部予以协助。但在1943年的开罗会议上，英国和美国决定仅将攻势局限于缅北。盟国任命英国海军中将蒙巴顿出任东南亚战区统帅，史迪威为副统帅，以协调和指挥东南亚盟军。

缅北作战的第一步是打通中印公路。中印公路从印度的列多，经野人山区、胡康河谷、密支那至八莫，与滇缅路相接，史称中印公路或史迪威公路。公路经过杳无人烟的崇山峻岭、羊肠小道，大小河流纵横交错，雨季泥泞难行，筑路、行军、作战都很困难。1943年春，中美各两个工兵团开始修筑公路，士兵们与恶劣的自然环境作斗争，为反攻作战做了准备。

中国驻印军、中国远征军准备从印度和我国云南西部向滇西和缅甸的日军进行攻击，以打通中印公路。但因正值雨季，攻势延至10月底。1943年10月下旬，雨季结束，以驻印军为主力，联合英、美军队一部，沿中印公路向缅北推进，正式开始了缅北作战。他们的对手是日本的缅甸方面军，辖有3个军8个师，其中第三十三军的两个师驻守在缅甸东北部和中国怒江西岸地区，与中国远征军相对峙；第十五军的3个师驻缅甸北部，面临着中国驻印军、英印军队的压力，第二十八军的3个师则控制着缅甸首都仰光一带。

中国驻印军首先从印度的列多以南地区出发，途经野人山区，这里到处是原始森林。1943年11月4日，在盟国空军的掩护下，中国驻印军向日军缅北重要据点于邦发起攻击，经过激战，于11月28日攻克于邦，取得了缅北反攻作战的第一个胜利，日军因而对中国军队刮目相看，日军战史有如下记载：“历来的行情都是日军一个大队对付中国的一个师而绰绰有余……岂然胡康河谷的中国军无论在编制、装备或战法与训练上都完全不同……使我军损失惨重。我军接得此情报后，均为之愕然。”

驻印军清除胡康河谷的日军后，将战线推进到孟拱河谷。孟拱城位于南高江、孟拱河与南因河汇合处，有铁路、公路通密支那、曼德勒，战略位置十分重要。1944年6月23日，新三十八师攻克孟拱；7月11日，打通了从加迈经孟拱到密支那的铁路、公路交通。

当驻印军主力在孟拱与日军激战之时，驻印军一部对孟拱以东的密支那开始了攻击。密支那是缅北重镇，是滇缅公路和铁路的枢纽，攻下密支那，中印驼峰空运就有了一条比较安全的航线，中印公路和中印输油管道也可与缅北交通线联系在一起，从而成为援华军需物资的最大中转站。防守该地的是日军第五十六师。

从5月中旬一直战斗到8月3日，中国军队终于攻克了密支那，缅北各要点至此尽归中国军队掌握。由于雨季的到来，驻印军对缅北的攻势暂告一段落。

10月初雨季刚过，驻印军开始向八莫攻击。八莫是日军侵略中国的重要据点。12月15日，新一军攻克八莫城，歼灭日军城防司令原好三大佐指挥下的绝大部分官兵，日军只有60多人泅水逃离。驻印军在中国远征军的配合下，占领南坎等地，乘胜向滇西畹町挺进。其间，史迪威奉命调回美国，由魏德迈继任中国战区参谋长，索尔登任驻印军总指挥，其间新六军为阻止日军占领芷江，奉命被空运回国。

1945年1月21日，驻印军与远征军在缅北苗西会合。1月27日，中国驻印军新一军第三十八师和中国远征军第九师、第三十六师、第八十八师及美军在芒友胜利会师，中印公路完全打通。至此，驻印军、远征军完成了反攻缅北滇西的任务。