1942年，中國應英印政府請求，經羅斯福總統協調，派中國遠征軍出征緬甸，協助英印軍保衛緬甸，同時掩護滇緬公路。此時，滇越鐵路已經被日軍切斷，滇緬公路是中國唯一的對外聯繫通道，國外援助物資都只能經滇緬公路進入國內，所以中國必須保證暢通，否則抗戰就無法繼續下去了。

這時候派出的部隊共三個軍，約十萬人，即杜聿明的第五軍，張軫的六十六軍和甘麗初的第六軍。名義上，遠征軍由中國戰區總司令的參謀長史迪威統一指揮，包括這一戰區的英軍和中國遠征軍，中國遠征軍第一路軍總司令爲羅卓英，副總司令由第五軍軍長杜聿明兼任，同時，軍委會設立了駐滇參謀團，駐紮在滇緬邊境協調指揮。

按照原計劃，英軍在西線停止撤退，建立陣地，阻止日軍前進，東線由第六軍和六十六軍掩護滇緬邊境的交通線，中路由第五軍的200師負責在同古阻擊日軍，等第五軍的後續部隊新編二十二師和九十六師入緬之後，再與日軍進行決戰，消滅久戰疲憊的日軍。很顯然，這個作戰計劃中，是以第五軍爲主力部隊的。

200師到達同古之後，師長戴安瀾馬上安排建立防禦陣地，準備持久抗擊日軍。日軍到來之後，200師奮起抵抗，對戰半個月，日軍雖然繞到城北，國軍陣地有所動搖，但東面與後方的交通仍然暢通，所以戴安瀾並無撤退的意思，而是準備繼續戰鬥。並且，這時候軍委會也轉來了微操大師的電報，開頭就是戴師長安瀾兄，要求他們繼續在同古死守。

不過，英軍在西線根本無意抗擊日軍，只想趕緊逃回印度，所以完全沒有抵抗日軍，等於將遠征軍的側翼暴露在了日軍前面。這樣，雖然200師還在同古奮勇抵抗，新編二十二師也正在星夜兼程，趕往同古參戰，但因爲英軍放了鴿子，戰場形勢陡然惡化。駐滇參謀團向軍委會建議，同古之戰已經在達到了消耗日軍的目的，也在國際上露了臉，此時英軍已經撤退，東線六十六軍和第六軍戰鬥力脆弱，一旦被日軍突破，第五軍就會被包圍，所以建議撤退。

微操大師拒絕了這個建議，仍然堅持要求200師繼續在同古死守待援。杜聿明斟酌一番之後，認爲再在同古繼續堅守，已經沒有意義，所以下令新編二十二師掩護200師撤退，後退到平滿納，再由正在趕往平滿納的九十六師建立防禦陣地，遲滯日軍，待200師和新編二十二師整頓補充之後，再反擊日軍。這也就是平滿納會戰計劃。

沒想到，此時日軍也已經緊急增兵，從馬來亞抽調兵力，迅速北上，攻擊滇緬邊境地區的第六軍和六十六軍，這兩個軍裝備比較差，戰鬥力也低，唯一一個戰鬥力比較強的部隊，也就是六十六軍孫立人的新編三十八師，此時已經應英軍的請求，緊急趕往西線，爲英軍解圍，其他部隊都不堪一戰，被日軍輕鬆擊潰，沿路追擊，一直到了惠通橋。

惠通橋這邊在宋希濂指揮下，緊急將距離滇緬邊境最近的三十六師運到前線，阻擊日軍，同時，駐滇參謀團的工兵指揮馬崇六指揮炸燬了怒江唯一的通道惠通橋，纔算是阻止了日軍前進，一部分渡過怒江的日軍，也被三十六師的前鋒部隊大部分消滅了。如果三十六師未能及時趕到，日軍翻過高黎貢山，從滇西一帶翻山，進入四川境內，西南就危險了。

在緬甸戰場形勢急轉直下之後，杜聿明按照國內的命令，率200師和新編二十二師翻越荒蕪人煙的原始森林，逐步向緬北撤退，準備回國。新編三十八師則在仁安羌之戰中幫日軍解圍之後，跟着英軍，直接退往了印度，實際上是在爲英軍斷後。新編二十二師和杜聿明在野人山中迷失，軍委會下令新編三十八師派人搜尋，纔將杜聿明和新編二十二師剩下的二千多人接到印度，200師則歷經千辛萬苦，纔回到了國內，戴安瀾在與日軍的遭遇戰中負傷，不治而亡，以身殉國。

新編三十八師和新編二十二師撤到印度之後，先在英帕爾，後來因爲英國人嫌這裏印度人口太多，怕國軍煽動印度當地人反英，所以又將蘭姆伽的監獄改造爲軍營，把剩餘的國軍送到蘭姆伽，進行訓練，一方面從國內繼續補充兵員，另一方面接收美國援助的武器，這兩個師也被編爲新一軍，軍長爲鄭洞國。之後，又陸續從國內空運了土木系的三個師，並且擴編爲新一軍和新六軍兩個軍，這就是駐印軍。

國內這邊，在宋希濂十一集團軍的基礎上，增加了第二軍、第八軍、五十三軍、五十四軍等部隊，改編爲十一集團軍和二十集團軍，原本由陳誠兼任遠征軍總司令。但在宜昌被日軍攻佔之後，陳誠被緊急調回重慶，擔任新組建的第六戰區司令長官，遠征軍總司令則由衛立煌接任，並指揮了之後的滇西反攻。駐印軍則從1943年下半年開始，陸續反攻，到1945年初，駐印軍與遠征軍消滅了緬北和滇西日軍，重新打通了滇緬交通。

抗戰結束後，遠征軍系統的部隊除了第二軍、第八軍等少數部隊之外，其他部隊大多數被調往東北參加內戰。也是因此，東北國軍一開始由杜聿明指揮，杜聿明生病的時候，由鄭洞國代爲指揮，杜聿明之後爲陳誠，陳誠也連喫敗仗，就改爲衛立煌，實際上都是與遠征軍有關係的人，指揮過遠征軍。這在國軍中也算是常規操作，否則其他人指揮不動。

第五軍的情況則是個例外，在200師輾轉回國之後，又被恢復重建，調往昆明駐紮，抗戰結束後調往華東和中原一帶參加內戰，並未隨杜聿明去東北戰場。淮海戰役國軍以第五軍爲核心主力，所以又必須由杜聿明來指揮，也是同樣的原因，其他人指揮不了。