1942年10月14日，驻印军新编第三十八师击破日军第十八师团一部，攻取新平洋，进入缅北。12月攻占于邦。1944年初，新编第三十八、第二十二师分别攻克大自家及太洛，3月上旬又攻占孟关和瓦鲁班。日军退守杰布山隘，凭险顽抗。
新编第二十二师在新编第三十八师与美军第五三。七支队（两个营）策应下，经14天战斗，攻占长达10公里的杰布山隘（参见孟关杰布山隘间战役）。日军残部向孟拱河谷撤退。随后第五三。七支队与新抵达太克里地区的新编第三十师、第五十师各一部混合编为中美突击支队，继续向密支那挺进；新编第三十八师向高利前进。
退守孟拱河谷的日军得到增援，据守高利、英开塘及卡盟等地。4月末，新编第二十二师在新编第三十八师一部配合下向日军攻击，经月余苦战，于6月19日将上述各地全部攻克。接着，新编第三十八师向孟拱急进，新编第二十二师由西侧向孟拱迂回（参见孟拱河谷战役）。
此时，远征军第二十集团军由滇西栗柴坝至双虹桥间渡过怒江，经月余激战，攻克马面关、北斋公房、江苴街等日军据点，迫近腾冲外围。第十一集团军为支援第二十集团作战亦以一部渡过怒江。
5月22日，远征军根据中国国民政府军事委员会关于迅速攻占腾冲、龙陵与驻印军会师缅北，打通中印公路的电令，以第二十集团军为右集团攻击腾冲，以第十一集团军为左集团攻击龙陵、芒市。
6月初，第十一集团军对日军发动全面进攻。第七十一军主力渡过怒江，向龙陵进攻，激战至21日，双方形成对峙（参见强渡怒江战役）。
第二军主力渡过怒江，以一部围攻平戛，以另一部配合第七十一军进攻龙陵。远征军总预备队第八军于6月初逐次渡江，加入第七十一军对龙陵之攻击。与此同时，新编第三十八师在孟拱东北攻歼日军一部，解除遭日军攻击之英印军第三十六师一部之危，并进迫孟拱城；新编第二十二师连克孟拱外围各据点，对孟拱城形成包围。
经两昼夜战斗，于25日攻克孟拱。日军残部向密支那方向撤退。缅北重镇密支那驻守日军两个联队。驻印军与先期到达该地近郊的中美混合突击支队对日军展开攻击，经过两个多月的激烈战斗，于8月5日攻克密支那．日军大部被歼，少数向八莫撤退。
远征军第二十集团军对腾冲发起攻击，日军据险顽抗，经苦战，于9月14日攻克腾冲，日军全部被歼。7月13日，第十一集团军再次对龙陵发动进攻，在第二十集团军的支援下，于11月6日攻克龙陵，日军大部被歼，少数向芒市撤退。
尔后，第十一集团军向芒市、遮放、畹町、芒友进攻。驻印军攻克密支那后，将所属部队分编为新编第一军（辖新编第三十八、第三十师）和新编第六军（辖新编第二十二、第十四、第五十师），经过整训补充后，于10月15日开始南进。
11月14日，新编第三十八师抵达八莫附近，在新编第二十二师和空军的配合下，经过20余天的战斗，击溃日军第二师团一个加强联队，攻占八莫。新编第三十师于1945年1月15日攻克南坎，日军大部被歼，残部向腊戍撤退。
第五十师在芒卡附近接替新二十二师任务后，向南进攻，在万好击破日军一部继续向茂罗前进。英印军第三十六师一部向乔梅方向前进。攻克南坎后，新编第三十八师、新编第三十师分别向芒友、老龙方向进攻。新编第三十八师连克滇缅路（从昆明起经南坎到腊戍）沿线残余日军据点，27日攻克芒友，与远征军会师，完全打通了中印公路（从雷多起经南坎到昆明的统称）。
新编第三十师在新编第三十八师一部支援下，经过50余天的战斗，于3月8日攻克腊戍，续向康沙追击，27日与第五十师一部会合。第五十师另一部与英印军在乔梅会师。残余日军向景东方向溃退。至此，战役结束。
滇西抗战不仅以最早收复失地、彻底消灭日军而载入抗战史册，而且对全国抗战产生了重大影响，作出了重要贡献。
首先，滇西反攻战的胜利打破了日军对我国的包围状态，解除了日军对中国大后方的侧背威胁，收复了大片沦陷国土，使沦陷区人民重新回到祖国怀抱，进一步坚定了全国人民的抗战信心。
其次，滇西反攻战全歼守敌，改变了中国三个战场腹背受敌、分兵应对危局的状况，使中国军队由三个战场减为两个战场，便于中国军队腾出兵力，挥师东移，缩短战线，为1945年全国反攻创造了条件。
最后，重新打通了滇缅公路，大大加强了中国大反攻的实力。1943至1944年两年问，由“驼峰航线”空运到中国的援华物资只有25万吨，平均每月1万余吨，滇缅、中印公路贯通后，仅7个月就输入战略物资50万吨，平均每月7万余吨。这些战略物资装备了许多兵团。加上由滇西缅北战场东移的20万精锐之师，中国军队的作战实力大为改观，实现了质的飞跃，使中国掌握了战争的主动权，加速了全国大反攻的到来。
