缅北战役是由中国驻印军，也就是X部队，于1943年10月发起的，该战役自发动这场战役不仅是消灭缅北的日军，还是为了修通中印公路（又称史迪威公路）、重新打通滇缅公路。缅北战役主要包括胡康河谷战役、孟拱河谷战役、密支那战役。
1944年1月初，新38师全师进抵大龙河西岸，中印公路也通车到新平洋。新22师65团穿行于太洛河丛山密林，披荆斩棘地开道行军，在经过一个星期后，突然出现在拉家苏日军据点，对其展开围攻，打了日军一个措手不及。1月31日，新38师攻占了太洛，2月1日新38师主力攻占太白家。尔后，中国驻印军挥师南下，追歼日军18师团主力。
新22师主力由坎道渡过大奈河，直趋孟关，1944年2月2日肃清漾那加日军，2月3日占领卡拉。新38师主力迂回切断日军后方交通，与新22师对孟关形成了钳形夹击之势，中国战车第一营协同步兵1个营由孟关西侧经原始森林绕攻敌后，截断日军后方联络线。
1944年3月4日，由英军和美军官兵联合组成的特种部队加拉哈德劫掠者部队（5307联合大队）加入了战场，与中国驻印军并肩作战。中国驻印军于3月5日攻下了孟关，日军18师团见状，便向瓦拉本地区转移。新38师第113团昼夜兼程挺进瓦拉本附近，截断了日军后路。新22师主力沿公路南进，战车营从宁康卡追击。3月9日新38师占领瓦拉本，与新22师胜利会师。3月15日新22师攻占高沙坎。3月29日中美军进占沙杜渣。经过了5个多月的战斗，中国驻印军重挫日军18师团的主力，以伤亡6495人的代价歼敌6000余人，其中击毙敌军官60多名、士兵4100余名，肃清了胡康河谷的全部日军。
孟拱河谷，从西向东，是卡盟（加迈）、孟拱、密支那三大要点。
中国驻印军首先要突破长20英里的布杰班山天险才能打开孟拱河谷的大门。中国驻印军继续选择迂回作战，日军18师团师团长田中新一虽然料到中国驻印军会继续实施迂回战术，但他同时认为，布杰班山天仙中的库芒山脉奇险无比，大部队无论如何也无法翻越。事实证明，田中新一低估了中国驻印军的意志力与战斗力，113团以无比坚韧之毅力历时14日终于迂回成功，先占领了拉班，切断日军退路。后又与新22师两面夹击，只用一天就突破了布杰班山天险，歼灭日军近6000人，取得了胡康河谷战役的胜利。
有了胡康河谷战役的胜利做铺垫，中国驻印军与日军18师团终于在孟拱河谷展开了决战。
1944年4月初，中国驻印军向孟拱河谷两路并进：新22师配属坦克营由拉班地区向加迈攻进，月底，新22师进至英开塘遭日军第18师团一部顽抗，战至5月4日方突破防线，向加迈突进；新38师沿塔奈河南进向瓦兰地区进攻，战至5月下旬击溃第18师团主力和56师团一部，攻占瓦兰地区各据点。
随后，新38师114团向孟拱进攻，另2个团向加迈迂回。日军见驻印军势不可挡，即飞调原防守密支那的114联队主力和56师团146联队一部，增援加迈的刚补充完的55和56联队。
见此情景，史迪威即以新30师之88团，新50师之150团和加拉哈德劫掠者部队远程偷袭密支那，其中，150团为主攻部队，其余部队负责警戒。150团于1944年5月17日攻占密支那机场后，5月19日便向密支那市区发起了进攻，然而，事实证明，史迪威的谨慎是过度的，因此决定投入的警戒部队过多导致了主攻部队150团仅以一团之力无法攻克密支那。
后来日军的援兵陆续赶到密支那，盟军虽亦以空运增兵，但战机已失，突袭变成了强攻。密支那奇袭未能达成作战目标，对战局影响甚大，因5月底即将开始连绵数月的雨季，其间空运甚为困难，所以密支那一万多盟军补给完全依赖于空运是非常危险的。在这时，正面部队攻取加迈和孟拱，以打通到密支那的地面路线就是尤为重要的。
新38师师长决定再次使用迂回敌后战术完成这一作战任务，1944年，5月21日，112团奉孙立人命令背负4天干粮和1个基数弹药插向卡盟背后的西通。5月26日，112团进至西通，向日军发起突袭，并于次日完全肃清西通和周围地区的日军第12辎重联队，炮兵第21大队1中队，和警备队共二个中队。共击毙日军900余人，缴获155重炮4门，满载械弹汽车75台，骡马500余匹，粮弹仓库15座。
1944年5月28日，112团继续向南北两面发展，攻占加迈东北支遵，击毙日军200余人，占领粮弹仓库20多座，日军在孟拱河谷的粮弹辎重大部份落入112团手中。
日军对112团感到了恐慌，便以3个联队的兵力从南北两个方向夹击112团。但112团寸步不让，坚持同时对两面日军进行作战，一直坚持到1944年6月14日113团从加迈方向攻到，南面日军也退保孟拱，此战将日军3个联队全部击溃，共击毙日军2700人。
112团迂回西通取得成功，切断加迈日军18师团后路后，孙立人抓住战机，以113团向加迈猛进，加迈日军18师团各部因后路被112团切断陷入了困境。113团遂于1944年6月9日攻克加迈。在113团攻击加迈同时，114团向孟拱实施大纵深穿插，击退了沿途日军阻击，于20日肃清孟拱外围要点。6月21日，原从孟拱往援密支那的53炮兵联队回援孟拱，在城郊遭遇114团伏击，结果自然是被击溃，并且联队长高见量太郎被击毙。
6月22日，114团在大雨中发起对孟拱的攻击，官兵在没过大腿的泥水中奋勇向前，孟拱日军18师团、53师团、第2师团各部都已经成为了新38师的手下败将，已经无力抵抗，只是顽抗了3天后，以田中新一为首的这伙日军仓皇逃窜告终，而114团最终拿下了孟拱。
密支那，是缅北重镇，位于伊洛瓦底江西岸，地处缅甸纵贯铁路的终点，成为水陆交通枢纽，南连八莫，西通孟拱，北达孙布拉蚌和葡萄；东面通到甘拜迪的公路再向东延百里，便到腾冲。攻下了孟拱后，盟军开始集中兵力，对密支那发起最后的攻击。
日军方面对密支那也十分重视，日军第33军参谋长迁政信，对密支那守军指挥官水上源藏少将发布“水上少将必须死守密支那”的命令。因此，在1944年6月25日到7月2日的一周时间里，水上指挥守备队进行殊死的拼搏，使中美军队仅前进了数百米。7月12日，中美军队在空中支援下再次发起总攻。127架飞机共投下754吨炸弹，其数量比炮兵发射的炮弹还多百分之二十，水上命令部队在轰炸期间退往后方，一旦轰炸停止，迅即返回阵地抵抗步兵的攻击，因此中、美军队虽有推进，但未取得决定性的战果。
虽然在此次总攻中，中、美军队虽有推进，但未取得决定性的战果，但是密支那的守备部队的有生力量被大大削弱，兵力减少到大约1500人，火炮射击已限制在每天6发以下，手榴弹每人只发两枚，战斗中多采用白刃格斗。为了补充兵员，水上令情报主任八江正吉中尉率5人冒雨溜出密支那，在瓦扎找到第2野战医院分院，指挥约400名伤病员，突破重重封锁，与守备队主力会合。至1944年7月下旬，水上部队减少到1200人，阵地设施几乎遭到彻底破坏，第一线官兵已处于毫无掩护、完全暴露的状态。战壕积满雨水，官兵们只能在齐腰深的水中负隅顽抗。日本33军司令本多才政中将获悉密支那守备队的命运危殆，便以电报形式向水上源藏及守备队颁发嘉奖令，但这不能改变日军。
7月下旬，密支那守备队已濒临绝境，此时，只有退守伊洛瓦底江东岸才能避免全军覆没的结局，基于此，有一名守备军中叫丸山不知道“死守密支那”的命令的大佐向水上源藏提出了迅速转移到江东岸，据守马扬高地的建议。水上源藏默许了这一建议，丸山遂下令8月1日开始撤退，8月1日、2日、3日夜间分批渡江。部队按计划成功渡江后，逐次集结在热带丛林中，幸存者减至约800人。
在此期间，柏特诺未能接受中国军官关于切断日军与孟拱、八莫的通道的建议，使日军得以从八莫和孟拱两地增援密支那，史迪威因此对柏特诺十分不满，于6月25日将柏特诺撤职，并派遣韦瑟尔斯来密支那接替他的职务。但后来的作战实际上由郑洞国指挥。郑洞国以对壕作业向前推进，并注意步、炮、空的协同，于是伤亡大减，激战至8月4日，完全占领密支那及河对岸的宛貌，肃清了各处日军残兵。1944年8月4日黎明，水上源藏于农他隆东岸的一棵树下，用手枪自尽。
1944年8月，新1军奉命在缅北重镇密支那进行整编，整编成新1军与新6军。新1军军长为孙立人，下辖新38师、新30师、第50师；新6军军长为廖耀湘下辖新22师、第14师、第50师。
1944年10月16日，中国驻印军分两路向瑞姑、八莫等地日军发起攻击，对八莫进攻持续了两个月。其间，日军于1944年11月底进犯独山，蒋介石遂下令新6军回国保卫大西南，新6军主力于12月1日奉命停止前进，新6军军部及新22师、第14师被空运至云南沾益，以保卫重庆。留下第50师与新1军作战，归新1军指挥（后来正式编入新1军序列）。1944年12月15日，新1军攻克了八莫。
此时，盟军已经在缅北取得了重大胜利，接下来，中国驻印军的主要任务就是打回国内，与中国远征军在滇西会师。
