就在遠征軍成功翻越高黎貢山時，密支那戰場，也出現了轉機。
史迪威撤掉梅里爾後，重新佈置了戰略部署。他採用孫立人的建議，先切斷孟拱、加邁之敵的後勤補給線。
5月27日，新38師第112團渡過狂濤洶涌的南高江，佔領西通；第113團向加邁急進；第114團向孟拱發展進攻。
6月1日。新22師將索卡道之敵全部肅清，斃敵5108人，生俘櫻井中隊長以下日軍112人。之後，新22師揮師南下，向加邁猛進。
16日，新22師和新38師113團在加邁會師，日軍第18師團團長田中新一率1500餘殘兵，在第53師團主力的接應下倉皇南逃。
6月25日，新38師114團攻克孟拱，殲敵1600餘人。
加邁，孟拱一破，密支那徹底成了一座孤城。然而奪取密支那城區的戰鬥卻進行得十分激烈而艱苦，史迪威在空降成功的勝利心情鼓舞下，下令部隊兩週內拿下密支那。然而，他低估了敵人。中美聯軍佔領密支那機場後，日軍急忙自滇西和八莫調派部隊向密支那增援，使該地日軍達到約2個聯隊的兵力。輕敵冒進的中美部隊在密支那火車站慘遭日軍伏擊，傷亡巨大。
軍指揮官水上源藏少將按照第33軍軍長本多政材“死守密支那”的命令，依然負隅頑抗，作困獸之鬥。在6月25日到7月2日的一週時間裡，水上指揮守備隊進行殊死的拼搏，使中美軍隊僅前進了數百米。史迪威一連撤掉了好幾位美軍參謀長，但戰鬥的格局仍不能打破。不得已，史迪威在次調整戰略部署。
後來鄭洞國想出一招，讓部隊掘壕作業向前推進，並注意步、炮、空的協同，於是傷亡大減，進攻頗有見效。
7月12日，中美軍隊在空中支援下發起總攻。127架飛機共投下754噸炸彈，其數量比炮兵發射的炮彈還多百分之二十，水上命令部隊在轟炸期間退往後方，一俊轟炸停止，迅即返回陣地抵抗步兵的攻擊，中、美軍隊雖有推進，但未取得決定性的戰果。
7月13日，中美聯軍向密支那在次發起總攻，一連幾個月的炮火已經讓日軍精疲力盡，被摧殘無數遍的陣地終於破碎了。
“衝啊！兄弟們！打下密支那，我們就能回家了！”王爲本大喊一聲，衝了出去。不過他忘記了，他現在是個小卒，已經不是連長了，只不過，當慣了領導，喊口號的毛病難以更改。本來王爲本成爲突擊隊員，是史迪威借用的，哪成想，一場突襲戰，成了一場鏖戰，所以才一直沒有歸還。
史迪威用望遠鏡看着中國士兵，越過日軍防線，衝向密支那，嘴角不由得揚起一絲微笑：終於攻破了。
然而此時，前鋒部隊卻拖着許多傷員又撤了回來。原來，日軍在前方修建了數個隱蔽的地堡，只要不開火，很不容易察覺。駐印軍在接近地堡約20~30米處，日軍才突然開槍，致使前鋒部隊傷亡慘重。
地堡左右相隔，火力交錯，射擊面覆蓋整個戰場。王爲本和戰友們一連幾次衝鋒都被打了回來，眼看着進攻又被堵塞，即將到來的勝利又變成了幻影，史迪威心裡不由得着急。
王爲本躲在戰壕裡，躲避日軍的子彈，這時他看到旁邊散落的日軍屍體，一個小計策出現在腦海裡。
他趕緊回去向營長說出自己的計劃，營長一臉緊繃，問道：“你又把我嗎？”
王爲本說：“讓我試試吧。”
接着，營長命士兵擡來四具日軍屍體，分兩排用繩索捆成個子，當中夾着軍毯等物。
準備完畢，只見王爲本舉起這個用屍體做成的盾牌，在戰友的掩護下，向日軍地堡衝去。日軍在輕，四具屍體也得有500斤重，可王爲本撐起它，依然健步如飛。對於日軍的重機槍，一具屍體一下就射穿，故而用兩排屍體阻擋。本來當中的夾層是要用棉被的，可是南方地域炎熱，戰士行軍一條軍毯就夠了。無奈，只好多夾着幾層毛毯。肉盾的安全性還是比較高的，只是你得有力氣拿起來。
躲在地堡裡的日軍，忽見中國士兵，不知護一坨什麼在往這裡衝，趕緊用機槍掃射。身後的炮火也在掩護，在地堡前騰起的塵土擋住了日軍的視線，精準度大大降低。
然而，即使是這樣，日軍的火力依然很兇猛，在前進了一百米後，掩護王爲本的戰友全被火力壓制，只剩下王爲本舉着一個大肉盾在衝鋒。
子彈如雨點般打來，前排的兩具屍體都被打爛了，王爲本覺得這肉盾堅持不了太長時間了，於是加快了腳步。又衝鋒了幾十米，王爲本突覺手上一鬆。原來捆綁屍體的繩索被子彈打斷了。
王爲本抓起一句屍體，往前飛奔數步，接着把屍體往前一推，就勢滾進一個彈坑。密集的子彈向彈坑射來，擊起一陣塵土。
王爲本被壓制的連頭都擡不起來了，此時他距離地堡也就十多米，只要再給自己幾秒鐘的機會，就能衝到地堡前。
這時身後的營長，團長都看到王爲本的處境。就連史迪威也用望遠鏡看到了，忙令炮兵在此掩護。
炮兵一連發射了幾十枚炮彈，騰起的塵土猶如濃霧。王爲本抓住機會一躍而起，用最快的速度向地堡奔去。
王爲本此時的速度如若博爾特，只用了一秒多點，就跑到地堡前。這地堡是異常堅固的工事，只留有一個小孔供射手射擊。但它有一個缺點，近處視線受阻。只要你跑到它跟前，躲在它一側，裡面的射手看不到你。
王爲本躲在地堡一側，取出手雷，拉開保險，順着射孔就扔了進去。隨着一聲悶響，這個地堡的射擊戛然而止。接着王爲本轉向下一個地堡。
就這樣，日軍營造的地堡一連被王爲本爆破了五六個。日軍的火力出現很大的漏洞，將士們順着這個漏洞衝了過去，爆破了其它地堡，殺進密支那。
部隊雖成功攻入市區，但戰鬥並未結束。日軍利用各個房屋，街道，地道，與駐印軍死戰到底。陣地反覆爭奪，雙方傷亡都很大。
此次總攻後，水上部隊的兵力減少到大約1500人，因彈藥奇缺，火炮射擊已限制在每天6發以下，手榴彈每人只發兩枚，戰鬥中多采用白刃格鬥。爲了補充兵員，水上令情報主任八江正吉中尉率5人冒雨溜出密支那，在瓦扎找到第2野戰醫院分院，指揮約400名傷病員，突破重重封鎖，與守備隊主力會合。
然而這幾百名傷兵無異於飲鴆止渴，至7月下旬，水上部隊減少到1200人，陣地設施幾乎遭到徹底破壞，第一線官兵已處於毫無掩護、完全暴露的狀態。戰壕積滿雨水，官兵們浸泡在齊腰深的水中。日本33軍本多才政中將獲悉密支那守備隊的命運危殆，決定向水上及守備隊頒發嘉獎狀，但偵察機無法飛臨密支那上空，只好以電報傳達。
8月3日，經過20天的激戰，駐印軍佔領了整個市區。
1944年8月4日黎明，退守伊洛瓦底江東岸水上源藏少將見大勢已去，隨即下達了一份親筆命令：“命倖存下來的士兵渡江逃生。”
同時，向第33軍司令宮和方面軍司令官拍發瞭如下電報：一、因下官指揮不力，終未能確保密支那，致使陷入敵軍之手，深感歉疚；二、傷員排除萬難已乘木筏順伊洛瓦底江而下，祈求在八莫給與救助。在安排完一切後，水上源藏決心以斷送自己的生命，使逃脫死亡的官兵免受追究。遂於農他隆東岸的一棵樹下，用手槍自盡。
自此，歷時90多天的密支那戰役，以中美聯軍勝利告終，號稱“不敗之軍”的日軍第18師團滅亡。密支那也成爲日軍在亞洲戰場，僅有的三塊“玉碎”地之一。咱們管着叫全部殲滅。
此役共擊斃日軍官兵3000餘人，生俘69人，逃脫的日軍800餘人也全部帶傷病。自5月17日至8月3日中美突擊隊共傷亡6000餘人，完全是以消耗戰贏取的勝利，這也是駐印軍傷亡最大的一次戰鬥。
密支那戰役的勝利，是亞洲戰場上戰略轉折性的勝利。它的勝利註定了日軍將在緬甸失敗的下場，也使得後面的中印公路可以加速修建，與國內的滇緬公路連接，指日可待。
42年，遠征軍第一次出征的時候，戴安瀾曾經說過：“此次遠征，系唐明以來揚國威只盛舉！”然而戴安瀾將軍在也無法看到今天的勝利，他的這個願望，在他犧牲兩年後，由他的安徽同鄉，孫立人實現了。
就在駐印軍在密支那和日軍鏖戰的時候，滇西遠征軍也向騰衝發起進攻。