1940年春，日本对滇越铁路狂轰烂炸;6月迫使法国接受停止中越运货的要求。尽管如此如此，日寇并不罢休，9月，日本侵入越南，并与泰国订友好条约，滇越线全面中断。滇缅公路成了唯一的一条援华通道。缅甸是东南亚半岛上具有重要战略意义的国家。西屏英属印度，北部和东北部与中国西藏和云南接壤。滇缅公路是中国重要的国际交通线，日军据此还可以威胁中国西南大后方。缅甸对于盟国中的中英双方来说都有重要战略意义。太平洋战争爆发后，日军在短时间内席卷东南亚，随即矛头直指缅甸。为了保卫缅甸，中英早在1941年初就酝酿成立军事同盟。中国积极准备并提出中国军队及早进入缅甸布防。太平洋战争爆发后，1941年12月23日，中英双方在重庆签署了《中英共同防御滇缅路协定》，中英军事同盟形成。
但是，由于英军轻视中国军队的力量，过于高估自己，又不愿外国军队深入自己的殖民地，一再拖延阻挠中国远征军入缅，预定入缅的中国远征军只好停留在中缅边境。然而，1942年1月初日本展开进攻后，英缅军一路溃败，这才急忙请中国军队入缅参战。中国成立远征军第1路司令长官部(原定第2路在越南方面，后因情况变化取消)，开赴缅甸战场。但是，由于已经失去作战先机，造成缅甸保卫战的失利。这主要由于英国极端坚持先欧后亚的既定战略，战局一旦不利，便对保卫缅甸完全失去兴趣，而是一再撤退，使中国远征军保卫缅甸的作战变成了掩护英军撤退的作战。
但是，中国远征军却仍然作出了让英美盟国盟军钦佩的战绩，并达到了一定的战略目的。从1942年3月中国远征军开始与日军作战，至8月初中英联军撤离缅甸，历时半年，转战1500余公里，浴血奋战，屡挫敌锋，使日军遭到太平洋战争以来少有的沉重打击，多次给英缅军有力的支援，取得了同古保卫战、斯瓦阻击战、仁安羌解围战、东枝收复战等胜利。
在仁安羌援英作战中，中国远征军新编第38师师长孙立人凭借一团之力与数倍于己之敌连续英勇作战，以少胜多，解救出被围困数日濒临绝境的英缅军第1师，轰动英伦三岛。新编第200师师长戴安澜屡建奇功，掩护了英军的平安撤退，后在翻越野人山对敌作战中不幸受伤殉国。战役结束后，英美政府高度颂扬并给孙立人与戴安澜将军追赠了功勋章。 第一次缅战日军伤亡约4500人，英军伤亡1.3万余人，中国远征军伤亡5万余人(绝大部分在胡康河谷野人山)。 同时，中国鉴于缅甸的重要性，积极酝酿反攻缅甸，在滇西重新组编并整训第2批远征军，于1943年2月设立中国远征军司令长官部，严阵以待，随时准备与英美军队协同反攻缅甸。
1943年10月，为配合中国战场及太平洋地区的战争形势，中国驻印军制定了一个反攻缅北的作战计划，代号为“安纳吉姆”，以保障开辟中印公路(中国昆明-印度利多)和敷设输油管。计划从印缅边境小镇利多出发，跨过印缅边境，首先占领新平洋等塔奈河以东地区，建立进攻出发阵地和后勤供应基地;而后翻越野人山，以强大的火力和包抄迂回战术，突破胡康河谷和孟拱河谷，夺占缅北要地密支那，最终连通云南境内的滇缅公路。
1944年3月，我驻印军新编第22师新编和第38师占领孟关，消灭日本最精锐的第18师团的主力，缴获其军旗、关防、大量文件及各种武器。继而这两个师又乘胜进军，一鼓作气，攻占缅北重镇孟拱，再次告捷。此役历时一年半，歼灭日军4.8万余人，中国驻印军伤亡1.8万余人，中国远征军伤亡4万余人。中国驻印军和中国远征军的反攻胜利，重新打通了国际交通线，使得国际援华物资源源不断地运入中国;把日军赶出了中国西南大门，揭开了正面战场对日反攻的序幕;钳制和重创了缅北、滇西日军，为盟军收复全缅甸创造了有利条件。 从中国军队入缅算起，中缅印大战历时3年零3月，中国投入兵力总计40万人，伤亡接近20万人。