1944年3月14日，驻印军乘胜攻击孟拱河谷。孟拱河谷，从西向东，是卡盟（加迈），孟拱，密支那三大要点。史迪威的作战计划，是以新38师和新22师攻击卡盟，将日军主力吸引到孟拱以西，再从空中突袭日军后方的密支那。
驻印军首先要打开孟拱河谷的大门，即长20英里的布杰班山天险。新22师从正面佯攻，新38师113团从左翼翻越险峻的库芒山脉迂回抄向布杰班山后路。112团1营则在113团更外侧施行更深远的迂回。新38师在此前已多次以侧翼迂回赢得胜利，田中新一已接受教训。然库芒山脉奇险无比，田中认为无论如何大部队无法翻越之。113团以无比坚韧之毅力历14日终于迂回成功，28日占拉班，切断日军退路。29日和新22师两面夹击，只用一天就占领了布杰班山天险，歼灭日军近6000人。
4月初，驻印军向孟拱河谷两路并进，新22师配属坦克营由拉班地区向加迈攻进。月底，新22师进至英开塘遭日军第18师一部顽抗，战至5月4日方突破其防御阵地，向加迈突进；新38师沿塔奈河南进向瓦兰地区进攻。战至5月下旬击溃第18师主力和56师一部，攻占瓦兰地区各据点。
随后，新38师第114团向孟拱进攻，另2个团向加迈迂回。日军见驻印军势不可挡，即飞调原防守密支那的114联队主力和56师团146联队一部，增援加迈的刚补充完的55和56联队。
史迪威即以新30师之88团，新50师之150团和美军梅利尔特种团长程偷袭密支那。5月17日，150团突袭攻占密支那机场，盟军立刻从空中运补重武器，粮弹和增援部队新30师之89团。5月19日，盟军向密支那发起攻击。然盟军过于谨慎，投入过多兵力警戒掩护，攻击兵力过少，只150团一团，无力攻克密支那。
以后日军援兵源源赶到，盟军虽亦以空运增兵，但战机已失，突袭变成了强攻。密支那奇袭未能达成作战目标，对战局影响甚大，因5月底即将开始连绵数月的雨季，其间空运甚为困难，而密支那一万多盟军补给全靠空运。非常危险，急需正面我军攻取加迈和孟拱，以打通到密支那的地面路线。
孙立人决心再用迂回敌后战术达成此一作战目的。5月21日，112团奉孙立人命令背负4天干粮和1个基数弹药插向卡盟背后的西通。112团隐蔽地穿越日军多层警戒线，于5月25日赶到南高江东岸。南高江原水流甚缓，但连日大雨后江面宽达千米且水流湍急。112团以急造器材连夜偷渡，于26日凌晨突然攻击西通，日军惊惶失措，还以为是伞兵天降，到27日，112团已经完全肃清西通和周围地区的日军第12辎重联队，炮兵第21大队1中队，和警备队共二个中队。共击毙日军900余人，缴获155重炮4门，满载械弹汽车75台，骡马500余匹，粮弹仓库15座。
28日，112团继续向南北两面发展，攻占加迈东北支遵，击毙日军200余人，占领粮弹仓库20多座，日军在孟拱河谷的粮弹辎重大部份落入112团手中。29日，日军为挽救危局，以18师团之114联队从加迈方向，第2师团之第4联队和53师团151联队从孟拱方向，配以重炮战车南北夹击112团。112团两面作战，寸步不让，一直坚持到6月14日113团从加迈方向攻到，南面日军也退保孟拱，是役共击毙日军2700人，日军3个新锐联队全被打残。
112团迂回西通，切断加迈日军18师团后路后，孙立人抓住战机，以113团向加迈猛进，加迈日军18师团各部因后路被112团切断，粮弹俱绝，虽欲死守亦无可能。113团于6月9日攻克加迈。在113团攻击加迈同时，114团向孟拱实施大纵深穿插，沿路冲垮日军阻击，于20日肃清孟拱外围要点。21日，原从孟拱往援密支那的53炮兵联队回援孟拱，在城郊被114团伏击击溃，联队长高见量太郎被击毙。
22日，114团在大雨中发起对孟拱的攻击，官兵在没过大腿的泥水中奋勇向前，孟拱日军18师团、53师团、第2师团各部都是新38师手下败将，全无战意，到25日，114团攻克筑有坚固工事的孟拱，田中新一从地道狼狈逃走。
至此，我军已歼灭孟拱河谷日军主力，密支那城外的盟军亦无须再两面作战和全依赖空运补充，仅剩密支那尚待攻克。日军从卡萨以53师团128联队和补充完的53炮兵联队向密支那增援，于密支那以南被113团和114团伏击，激战3天，大部被歼灭。从此密支那日军再无援可期。新38师在孟拱河谷战役中歼灭日军18师团全部，及53师团、第2师团、第56师团各一部，共击毙日军12000余人，自身伤亡尚不到千人。
孟拱河谷战役结束后，驻印军乘雨季进行休整。新1军扩编成两个军。孙立人新1军下辖李鸿新38师，唐守治新30师。廖耀湘新6军下辖李涛新22师，潘裕昆新50师，龙天武新14师。日本为解救50万缅甸方面军的危局，于6月在中国战场发动规模空前的一号作战，中国军队精锐大部用于缅甸战场，且蒋介石指挥有误，国内战局不断恶化。新6军新22师和新14师空运回国增援，新50师留缅编入新1军。
