就在远征军成功翻越高黎贡山时，密支那战场，也出现了转机。
史迪威撤掉梅里尔后，重新布置了战略部署。他采用孙立人的建议，先切断孟拱、加迈之敌的后勤补给线。
5月27日，新38师第112团渡过狂涛汹涌的南高江，占领西通；第113团向加迈急进；第114团向孟拱发展进攻。
6月1日。新22师将索卡道之敌全部肃清，毙敌5108人，生俘樱井中队长以下日军112人。之后，新22师挥师南下，向加迈猛进。
16日，新22师和新38师113团在加迈会师，日军第18师团团长田中新一率1500余残兵，在第53师团主力的接应下仓皇南逃。
6月25日，新38师114团攻克孟拱，歼敌1600余人。
加迈，孟拱一破，密支那彻底成了一座孤城。然而夺取密支那城区的战斗却进行得十分激烈而艰苦，史迪威在空降成功的胜利心情鼓舞下，下令部队两周内拿下密支那。然而，他低估了敌人。中美联军占领密支那机场后，日军急忙自滇西和八莫调派部队向密支那增援，使该地日军达到约2个联队的兵力。轻敌冒进的中美部队在密支那火车站惨遭日军伏击，伤亡巨大。
军指挥官水上源藏少将按照第33军军长本多政材“死守密支那”的命令，依然负隅顽抗，作困兽之斗。在6月25日到7月2日的一周时间里，水上指挥守备队进行殊死的拼搏，使中美军队仅前进了数百米。史迪威一连撤掉了好几位美军参谋长，但战斗的格局仍不能打破。不得已，史迪威在次调整战略部署。
后来郑洞国想出一招，让部队掘壕作业向前推进，并注意步、炮、空的协同，于是伤亡大减，进攻颇有见效。
7月12日，中美军队在空中支援下发起总攻。127架飞机共投下754吨炸弹，其数量比炮兵发射的炮弹还多百分之二十，水上命令部队在轰炸期间退往后方，一俊轰炸停止，迅即返回阵地抵抗步兵的攻击，中、美军队虽有推进，但未取得决定性的战果。
7月13日，中美联军向密支那在次发起总攻，一连几个月的炮火已经让日军精疲力尽，被摧残无数遍的阵地终于破碎了。
“冲啊！兄弟们！打下密支那，我们就能回家了！”王为本大喊一声，冲了出去。不过他忘记了，他现在是个小卒，已经不是连长了，只不过，当惯了领导，喊口号的毛病难以更改。本来王为本成为突击队员，是史迪威借用的，哪成想，一场突袭战，成了一场鏖战，所以才一直没有归还。
史迪威用望远镜看着中国士兵，越过日军防线，冲向密支那，嘴角不由得扬起一丝微笑：终于攻破了。
然而此时，前锋部队却拖着许多伤员又撤了回来。原来，日军在前方修建了数个隐蔽的地堡，只要不开火，很不容易察觉。驻印军在接近地堡约20~30米处，日军才突然开枪，致使前锋部队伤亡惨重。
地堡左右相隔，火力交错，射击面覆盖整个战场。王为本和战友们一连几次冲锋都被打了回来，眼看着进攻又被堵塞，即将到来的胜利又变成了幻影，史迪威心里不由得着急。
王为本躲在战壕里，躲避日军的子弹，这时他看到旁边散落的日军尸体，一个小计策出现在脑海里。
他赶紧回去向营长说出自己的计划，营长一脸紧绷，问道：“你又把我吗？”
王为本说：“让我试试吧。”
接着，营长命士兵抬来四具日军尸体，分两排用绳索捆成个子，当中夹着军毯等物。
准备完毕，只见王为本举起这个用尸体做成的盾牌，在战友的掩护下，向日军地堡冲去。日军在轻，四具尸体也得有500斤重，可王为本撑起它，依然健步如飞。对于日军的重机枪，一具尸体一下就射穿，故而用两排尸体阻挡。本来当中的夹层是要用棉被的，可是南方地域炎热，战士行军一条军毯就够了。无奈，只好多夹着几层毛毯。肉盾的安全性还是比较高的，只是你得有力气拿起来。
躲在地堡里的日军，忽见中国士兵，不知护一坨什么在往这里冲，赶紧用机枪扫射。身后的炮火也在掩护，在地堡前腾起的尘土挡住了日军的视线，精准度大大降低。
然而，即使是这样，日军的火力依然很凶猛，在前进了一百米后，掩护王为本的战友全被火力压制，只剩下王为本举着一个大肉盾在冲锋。
子弹如雨点般打来，前排的两具尸体都被打烂了，王为本觉得这肉盾坚持不了太长时间了，于是加快了脚步。又冲锋了几十米，王为本突觉手上一松。原来捆绑尸体的绳索被子弹打断了。
王为本抓起一句尸体，往前飞奔数步，接着把尸体往前一推，就势滚进一个弹坑。密集的子弹向弹坑射来，击起一阵尘土。
王为本被压制的连头都抬不起来了，此时他距离地堡也就十多米，只要再给自己几秒钟的机会，就能冲到地堡前。
这时身后的营长，团长都看到王为本的处境。就连史迪威也用望远镜看到了，忙令炮兵在此掩护。
炮兵一连发射了几十枚炮弹，腾起的尘土犹如浓雾。王为本抓住机会一跃而起，用最快的速度向地堡奔去。
王为本此时的速度如若博尔特，只用了一秒多点，就跑到地堡前。这地堡是异常坚固的工事，只留有一个小孔供射手射击。但它有一个缺点，近处视线受阻。只要你跑到它跟前，躲在它一侧，里面的射手看不到你。
王为本躲在地堡一侧，取出手雷，拉开保险，顺着射孔就扔了进去。随着一声闷响，这个地堡的射击戛然而止。接着王为本转向下一个地堡。
就这样，日军营造的地堡一连被王为本爆破了五六个。日军的火力出现很大的漏洞，将士们顺着这个漏洞冲了过去，爆破了其它地堡，杀进密支那。
部队虽成功攻入市区，但战斗并未结束。日军利用各个房屋，街道，地道，与驻印军死战到底。阵地反复争夺，双方伤亡都很大。
此次总攻后，水上部队的兵力减少到大约1500人，因弹药奇缺，火炮射击已限制在每天6发以下，手榴弹每人只发两枚，战斗中多采用白刃格斗。为了补充兵员，水上令情报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野战医院分院，指挥约400名伤病员，突破重重封锁，与守备队主力会合。
然而这几百名伤兵无异于饮鸩止渴，至7月下旬，水上部队减少到1200人，阵地设施几乎遭到彻底破坏，第一线官兵已处于毫无掩护、完全暴露的状态。战壕积满雨水，官兵们浸泡在齐腰深的水中。日本33军本多才政中将获悉密支那守备队的命运危殆，决定向水上及守备队颁发嘉奖状，但侦察机无法飞临密支那上空，只好以电报传达。
8月3日，经过20天的激战，驻印军占领了整个市区。
1944年8月4日黎明，退守伊洛瓦底江东岸水上源藏少将见大势已去，随即下达了一份亲笔命令：“命幸存下来的士兵渡江逃生。”
同时，向第33军司令宫和方面军司令官拍发了如下电报：一、因下官指挥不力，终未能确保密支那，致使陷入敌军之手，深感歉疚；二、伤员排除万难已乘木筏顺伊洛瓦底江而下，祈求在八莫给与救助。在安排完一切后，水上源藏决心以断送自己的生命，使逃脱死亡的官兵免受追究。遂于农他隆东岸的一棵树下，用手枪自尽。
自此，历时90多天的密支那战役，以中美联军胜利告终，号称“不败之军”的日军第18师团灭亡。密支那也成为日军在亚洲战场，仅有的三块“玉碎”地之一。咱们管着叫全部歼灭。
此役共击毙日军官兵3000余人，生俘69人，逃脱的日军800余人也全部带伤病。自5月17日至8月3日中美突击队共伤亡6000余人，完全是以消耗战赢取的胜利，这也是驻印军伤亡最大的一次战斗。
密支那战役的胜利，是亚洲战场上战略转折性的胜利。它的胜利注定了日军将在缅甸失败的下场，也使得后面的中印公路可以加速修建，与国内的滇缅公路连接，指日可待。
42年，远征军第一次出征的时候，戴安澜曾经说过：“此次远征，系唐明以来扬国威只盛举！”然而戴安澜将军在也无法看到今天的胜利，他的这个愿望，在他牺牲两年后，由他的安徽同乡，孙立人实现了。
就在驻印军在密支那和日军鏖战的时候，滇西远征军也向腾冲发起进攻。