鑑於中國駐印軍已經開始向密支那進軍了，重慶軍委會判定日軍無力再向滇西增派援軍，爲迅速打通中印公路，蔣介石親自下令給衛立煌，命令遠征迅速攻下滕沖和龍陵，然後向松山進軍。
衛立煌收到蔣介石的命令後，迅速調整部署，以第11集團軍左翼，率領第2、第6、第71軍攻佔滕衝地區所有的日軍據點。命令遠征軍第15集團軍爲右翼，率領第53、第54、第8軍攻佔龍陵和芒市。於是，遠征軍主力迅速南下。6月16日，左右兩翼均到達了指定位置，在掃清了日軍的外圍據點後，遠征軍將滕衝、龍陵、芒市全部包圍。
滕衝城是個最難打的地方，他是明代時期建的一座石頭城，四周建有高大而堅固的石頭城牆。日軍又在此基礎上，用鋼筋和水泥修建了許多明碉暗堡，讓滕衝城變得更加的易守難攻。第11集團軍主力到達滕衝後，宋希濂命令第2軍繼續向松山方向攻擊前進，掃清沿途的日軍據點。第6軍抽調1個師協助第71軍攻擊滕衝，其餘部隊皆作爲集團軍的戰略預備隊。
滕衝城的城牆高達30米，厚10餘米，日軍又在關鍵地段用水泥加固了城牆，使第71軍的進攻一度受挫。即使是使用美製榴彈炮直接轟擊城牆，也沒有取得什麼明顯的效果。6月17日下午，遠征軍調來了中美聯合空軍的2架轟炸機，對滕衝城的防禦工事進行轟炸，滕衝城北門的城門樓在此次轟炸中變成了一片廢墟。陳明仁看到這一結果後心痛不已，他打電話給集團軍司令部，對司令官宋希濂說道：“宋長官，請你下令停止空中轟炸吧。滕衝城是明代建築，是國家和民族的文化遺產。如果一旦毀於戰火，我們沒法向後人交代啊。”宋希濂其實也不想讓滕衝這座古城毀於戰火，但日軍的抵抗十分的猛烈，他也是不得以而爲之啊。陳明仁見宋希濂沉默不遇，就只好再次說道：“宋長官，你再給我一天的時間，如果實在不行，再派飛機轟炸吧。”宋希濂同意了陳明仁的請求，希望陳明仁可以創造奇蹟，可以攻下滕衝城，還能保留下那些珍貴的明代建築。
陳明仁來到了負責主攻的榮1師，向副師長龍慶瞭解進攻的進展。龍慶把各團的戰鬥情況講了一下，並向陳明仁通報了傷亡情況。陳明仁向龍慶說道：“滕衝城的城牆是個大問題，那些城牆都是明代的建築，一旦毀於戰火就太可惜了。我打算髮動夜襲，派敢死隊趁夜奪下北門，然後全師主力從北門突入，與日軍進行巷戰。”龍慶搖了搖頭，然後說道：“北門的成門樓被扎毀以後，日軍加強了對北門的防禦，派敢死隊發動夜襲，恐怕很難奏效。”陳明仁有些遺憾的說道：“除此之外，也沒有什麼好辦法了。”龍慶想了一下，然後說道：“我看可以用步炮兵火力掩護工兵作業，向滕衝城下挖掘坑道。”龍慶一說到這裡，陳明仁就明白了，接着龍慶的話題說道：“把那些美國佬送來的烈性炸藥全填進去，把城牆炸出一個缺口來，我們就能殺入城內了。”龍慶見陳明仁明白了自己的意圖，便接着說道：“這樣做雖然會破壞掉一段城牆，但是卻可以減少弟兄們的傷亡，同時也可以儘快的結束滕衝城的戰鬥。戰鬥結束的越早，越可以更多的保全那些明代建築。”陳明仁把心一橫，然後拍着桌子說道：“好，就這麼幹了！”
71軍工兵團的弟兄們足足忙碌了一夜，纔在天亮的時候完成了坑道作業。之後大量的烈性炸藥被運進了坑道里，密密實實的碼在了城牆的下面。6月18日上午8點，隨着陳明仁的一聲令下，71軍工兵團長按下了起爆器上的按鈕。“轟隆隆”一聲巨響之後，滕衝城的城牆在爆炸的煙塵中倒塌了。榮1師的官兵們順着那倒塌的城牆缺口，怒吼着殺進了滕衝城內。日軍爲了堵住這個缺口，派兵全力反撲，雙方展開了血腥的肉搏戰。刺刀、槍托、拳頭、牙齒成了唯一可用的武器，那殘酷的戰鬥考驗着雙方士兵的戰鬥意志。
6月18日當晚，榮1師成功突破日軍的防線，突入了滕衝城的北部。6月19日清晨，71軍的後續部隊進入城內，與日軍展開巷戰，逐屋逐街的與日軍爭奪。特別是城隍廟、文廟、幫辦衙門和稅務司等據點，爭奪得更加激烈。中午十分，從第6軍抽調來的113師也投入了戰鬥，日軍才吃不住勁了，開始逐步的收縮防線，將殘餘部隊聚攏在日軍第15軍司令部周圍，憑藉着堅固的堡壘死抗着。
戰鬥進行到了21日，日軍的殘餘部隊終於被消滅乾淨，滕衝城內的槍炮聲和喊殺聲終於停了下來，滕衝城的城樓上終於插上了青天白日滿地紅的軍旗，至此，滕衝城終於結束了長達4年的淪陷，重新回到了中國軍隊的手中。
與中國遠征軍的戰鬥相比，中國駐印軍的戰鬥就艱苦的多了。自從5月30日出兵以來，駐印軍在緬北的孟拱河谷，遭到了日軍第18師團最頑強的抵抗，戰鬥進行得極其的不順利。戰前自信滿滿的史迪威在孟拱河谷丟盡了面子，他本以爲這支全部採用美式裝備的軍隊，在美國人的優秀戰術指揮下，一定可以橫掃密支那附近的日軍部隊。可是現實的狀況確實相反的，日軍在那緬北的原始叢林裡層層設防，給中國駐印軍帶來了重大的傷亡。緬北的原始叢林裡大部隊運動困難，軍需補給也更加的不易。中美聯軍在苦戰多日後，不得不被迫停了下來。
這個時候，史迪威再次突發奇想，決定派出一支奇兵從野人山上穿插出去，直插到日軍第18師團的背後，再配合駐印軍主力，一舉將日軍第18師團消滅在密支那地區。其實史迪威的這個想法非常的不錯，但是他卻沒考慮到野人山那惡劣的自然環境，也沒考慮到野人山曾經埋葬了數萬遠征軍將士的性命。他這個想法一說出口，頓時就讓駐印軍高級將領們沉默了下來，沒有人主動站出來承擔這個危險的任務。已升任新1軍軍長的孫立人見無人願意承擔這個任務，就站了出來接下了這個任務。
6月9日，新1軍新編第30師和一支美軍部隊走進了野人山。新30師的官兵們迎着千難萬險，克服種種困難，在不見天日的原始叢林裡日夜兼程。他們沿途發現了許多遠征軍將士的遺骨，頓時就有一種悲憤的情緒涌上心頭。他們掩埋了這些陣亡將士的遺骨，擦乾眼淚繼續前進。此時正是緬北的雨季，終日不停的大雨，讓他們的穿插行動變得更加的困難。他們經過20天的艱難跋涉，終於走完了這段崎嶇泥濘的征途，於6月底走出了野人山，悄悄的完成了對密支那日軍的大迂迴。
7月3日清晨，伊洛瓦底江的江水還在靜靜的流淌着，日軍還沉醉在清晨的夢鄉里。美軍第10航空隊的戰鬥機掩護着轟炸機飛臨密支那上空。突然間就將炸彈像冰雹似的扔了下來，睡夢中的日軍狼狽的逃命，很多日軍士兵忙着躲避轟炸，甚至連衣服都沒來得及穿，就匆忙的跑進了防空洞裡。空襲結束後，心有餘悸的日軍士兵剛剛跑出防空洞，就又面臨着中美聯軍猛烈的炮火打擊。上午8點整，駐印軍發動了猛攻。下午1點，密支那城外的日軍機場首先被中國遠征軍攻克，日軍守城部隊亂做一團，直到下午3點的時候，日軍才結束了混亂的局面，開始逐步收縮防線，與中美聯軍付與頑抗。
密支那機場的丟失，讓日軍感到了問題的嚴重性，他們派出部隊試圖奪回密支那機場。但是在中美聯軍的猛烈打擊下，日軍企圖奪回密支那機場的戰鬥以失敗而告終。7月4日，中國駐印軍新編第38師第5團的官兵，坐着飛機降落在密支那機場。緊接着，駐印軍第50師第7團和美軍5307團，紛紛乘飛機到達了密支那機場。
在接下來的戰鬥中，日軍終於抵抗不住了，放棄了密支那的外圍陣地，將主力部隊撤進了城區內。中美聯軍接連攻克了密支那火車站等重要據點，不斷的壓縮着日軍的防線。但是，日軍就像打不死似的，始終據守着防線，根本不顧及自身的傷亡，就是不肯後退。