1942年7月15日，新38师由英帕尔开往蓝姆伽，8月初，从缅北野人山脱险入印的的第5军新22师和军直属部队也来到了蓝姆伽。根据中美协议，远征军第一路司令长官部撤销，改称为中国驻印军总指挥部。史迪威为总指挥，罗卓英为副总指挥。同时，国民政府利用驼峰空运飞机回航的机会，每天空运几百名士兵到印度，以补充兵源。1942年底，由于史迪威与罗卓英矛盾不可调和，蒋中正被迫将罗卓英调回国内，经过反复考虑，决定派第8军军长郑洞国中将接替罗卓英的职务。同时决定在驻印军指挥部下设新编第一军建制，下辖新38师、新22师。郑洞国任军长，孙立人为副军长兼新38师师长，廖耀湘为新22师师长。3月中旬，郑洞国率军部人员来到蓝姆伽，正式成立新一军。
1942年10月24日，新编第38师112团孙立人将军将缅甸会战中投降的1200名日本士兵以及军官，统统以活埋的方式处死。部分中国学者对此表示质疑，此种说法难以被证实。
1942年底至1944年春，新30师兵员陆陆续续空运到印度，新30师编入新一军序列。1944年上半年，第14师与第50师的兵员也空运到了印度。中国驻印军在蓝姆伽换装了美式装备，有美国的军事援助和充足的粮食，军事训练十分扎实。经过一年的整训，练就了丛林训练和丛林生存的过硬本领。再加上同时大批知识青年在蒋中正“一寸山河一寸血，十万青年十万军”的号召下，踊跃参军，士兵的素质有了大大的提高，这两点使得驻印军的战斗力大为提高。
1942年6月，怒江防线稳定之后，国民政府积极训练军队，准备反攻缅甸。1943年2月1日，蒋中正任命陈诚为中国远征军司令长官，3月28日，中国远征军司令长官部在云南楚雄成立。陈诚从重庆飞到楚雄就任，着手进行远征军部队的训练和反攻计划的制定。1943年8月，远征军的5个军编练和装备基本完成。后调来的第54军也在11月完成改编。其中，第11集团军下辖第2、第6、第71军和第200师。第20集团军辖第53、第54军共4个师。另外第八军和第93师直属远征军司令长官部。1943年冬，陈诚因病辞职，卫立煌接任远征军司令。
1943年3月，新38师的114团即先行开进野人山区，掩护中美部队修筑自印度列多到野人山区的中印公路。1943年10月下旬，雨季停止，在列多的新22师和新38师主力乘车到达胡康河谷边缘，驻印军缅北反攻战正式开始。经过血战之后，新38师于12月29日攻克于邦。随后在新38师的配合下，新22师于1944年3月5日攻克孟关。后来两师合作攻下瓦鲁班。新22师在攻占瓦鲁班战斗中突袭18师团司令部，缴获18师团发布作战命令的关防大印，这在抗战期间绝无仅有。蒋中正给其嘉奖电为：中国虎!1944年4月份新22师、新38师、第30师、第50师与美军联合围攻下了密支那。攻克密支那后，各个部队修整了2个月，此时第14师、第50师、新30师已陆陆续续空运来到缅北反攻的前线，中国进入缅甸的部队已达到5个师,为便于指挥,将新一军扩编为新一军和新六军两个军。新一军下辖新30师和新38师，军长孙立人。新六军下辖新22师、第14师、第50师，军长廖耀湘。郑洞国升任驻印军副总指挥。1944年10月16日，新一军与新六军开始向八莫发起进攻，12月初，日军进犯独山，贵阳告急，国民政府军事委员会下令调新六军回国保卫大西南，新六军主力于12月1日奉命停止前进，新六军军部及新22师、第14师被空运至云南沾益，以保卫重庆。留下第50师与新一军作战，归新一军指挥(后来正式编入新一军序列)。1944年12月15日新一军攻克了八莫。
在驻印军开始反攻几个月之后，国内滇西的中国远征军反攻开始。1944年5月11日第20集团军正式开始强渡怒江，于6月底血战至腾冲附近。经过3个月的战斗，于9月14日解放腾冲。第11集团军于6月1日渡江，新28师于4日攻克腊猛，进围松山，由于敌阵坚固，该师五攻未客。7月1日改由第8军来攻，该军以三个师轮换进攻，连续九次，到9月7日方破敌阵，全歼守敌。远征军经过血战，于11月3日攻克龙陵，20日攻克芒市，12月1日攻克遮放，1945年1月19日克复畹町。1月22日中午第53军第116师与新一军一部在木遮相会，旋以钳形攻势向芒友推进。
1945年1月15日，新一军攻克南坎,并继续前进，于1月27日畹町附近的芒友与云南西进的中国远征军会师。1月28日中印公路通车典礼在畹町城举行。会师后，滇西远征军回国，新一军与第50师南下，新一军先后拿下了新维、腊戌，第50师先后攻克了南渡、西保、南燕、皎麦等市镇，新50师自从1944年渡过伊洛瓦底江以来，在三个多月的时间里，挺进600公里，毙伤日军3500余人。3月30日，中国远征军攻克乔梅，与英军胜利会师。随后中国驻印军凯旋回国。至此，中国驻印军与中国远征军的任务顺利完成。
第二次入缅作战，中国驻印军伤亡1.8万余人，歼灭日军4.8万余人，解放缅甸土地约13万平方公里。滇西中国远征军伤亡67403人，歼灭日军21057人，解放滇西全部土地约3.8万平方公里。中国远征军完成了中国战略大反攻的全面胜利。
