密支那是缅甸交通重镇，从密支那乘坐火车南下可达孟关、曼德勒和仰光等地，往南走的公路又和滇缅公路相通。密支那北部又有公路可到达中缅边境，如果往西走又可达正在修筑的雷多公路。密支那战役的目的，就是为了夺下密支那和掩护正在修筑的中印公路。如果不能攻占密支那，中印公路就不能和滇缅公路连接，盟国的援华物资就不能被送到中国大后方。另外在密支那城西北也有两个军用机场，这是日军重要的空军基地，所以要先攻占这两个机场，以便于用空中优势去控制整个缅甸战场。
密支那战役期间，乘坐C-47运输机的中国士兵
参加这次战役的有中国的新38师、新22师、新30师、第50师、第14师和美国的麦瑞尔突击队，总兵力约3万余人。
1944年5月17日下午3时，中国远征军与美军突击队对密支那机场发动攻击，防守的日军不到一小时就仓皇撤退到密支那城内，之后中国远征军和美军突击队立即攻入机场。由于日军仓皇逃跑，因此没有将油料倒在跑道上去阻止飞机起降。远征军士兵在清理完油污后，美军立即用无线电发出信号，之后大批C-47运输机飞抵密支那机场，飞机运来的是作为支援的远征军第30师第89团的士兵，这是一支装备精良的美械师。随后中美联军立即对密支那城的日军据点发动进攻。5月19日，中国远征军攻下火车站，以防止日军前来增援。
密支那战役中，远征军炮兵使用105毫米榴弹炮攻击日军
之后由于大雨，阻碍了中美联军的进攻，一直至6月下旬都进展缓慢。7月1日，孟关城被远征军攻下，新38师第113团通过铁路前来增援，新30师第90团也搭乘C-47运输机前来增援，远征军兵力大增。7月27日，密支那城已大部分被远征军攻下。7月31日晚，中国远征军第14师第42团夜渡伊洛雅底江，切断了日军后勤补给线和退路，另外组成百人敢死队偷袭日军指挥部，在成功后用无线电通知远征军大举进攻。
8月3日，远征军已把伊洛雅底江对岸的日军全部消灭，而死守在密支那城的日军又受到美军B-24轰炸机重点轰炸，日军的防线终于崩溃，密支那升起了中美两国的国旗。