第一一二团只用五天就占领了新背洋。田中新一发现中国军队进入缅甸，立即调整部署，派第一一四联队防守密支那，派第五十五联队和第五十六联队向前线增援，师团指挥部也向前开进。11月初，第一一二团第一营和第二营前进到于邦附近，与日军第五十五联队遭遇，双方在加拉苏四周山头展开激战。
第一一二团拥有各种口径迫击炮六十门，轻重机枪一百一十挺。部队占据山头，居高临下，日军虽然在兵力上占了优势，但迫击炮不到二十门，机枪只有十多挺。第一天，第一一二团的迫击炮几乎主宰了战场形势。日军进攻屡屡受挫，连指挥部也挨了两发炮弹，副联队长平田一郎被当场炸死。
日军强攻不成，便改变战术，派一个大队迂回到第一一二团阵地后方，截断退路，再派出小股部队不断袭扰，吸引中国军队开火，消耗弹药。日军一连几天骚扰，第一一二团的还击渐趋稀疏，炮兵射击也零落下来。第五天黎明，日军大规模集结部队，联队长丸山房信亲自上阵，准备发起最后的总攻。就在这时，一队美国飞机隆隆地飞到战场上空，将弹药补给准确地投放在第一一二团的山头阵地。
此后一个月，第一一二团砍巴蕉树藤取水，依靠美国运输机的空中补给，和整整一个联队的日军对峙。日军伤亡近千人，始终没能攻破两个营的中国军队阵地。丸山房信在写给田中新一的报告中报警：“（加拉苏）高地之战是一个前所未有的战例，中国人的变化是惊人的，希望能引起师团长阁下的重视。”
由于盲目自信而陷入集体性狂妄自大的日军，现在很难理解，过去与日军一触即溃的军队，从哪里得到了这么大的神力？日本人在战后写道：“在九州编成，转战中国，素有把握的第十八师团，与中国军战斗最自信，岂料胡康河谷的中国军队，无论是编制、装备，还是战术、技术，都完全改变了面貌……使我军损失惨重……全军为之愕然。”
11月2日，孙立人师第一一四团向新背洋推进，担任警戒。四天后，第一一二团攻克于邦日军的前进阵地，日军固守于邦核心阵地进行抵抗。双方激战了十六天，日军第五十五联队和第五十六联队的主力增援于邦，第一一二团因敌众我寡，兵力悬殊，反被日军包围。孙立人师派出第一一四团和炮兵第一营，向于邦方面增援，史迪威和孙立人赶赴前线指挥，在美国空军支援下，终于在一个月后攻占于邦，日军第五十六联队第二大队被歼，残部向大龙河左岸地区撤退。孙立人师先后到达大龙河右岸，廖耀湘师先头部队第六十五团到达新背洋附近地区。
中国驻印军在缅甸作战期间，11月21日，蒋介石在宋美龄陪同下兴高采烈地到达开罗。在可以远眺金字塔的戒备森严的总统饭店里，他与罗斯福、丘吉尔聚集一堂。他向英国首相谈到正在缅甸进行的反攻，建议英军从缅甸南部登陆，与中国军队南北夹击，丘吉尔没有同意，他只要求中国军队在缅甸北部牵制住日军，使他们不能进攻印度。同时，他也拒绝了把香港交还中国的要求。会后，三国首脑签署了《中美英三国宣言》。
下一年元月，日军第五十五联队和第五十六联队退守胡康河谷内的大洛至太白家一线。中国驻印军分为左右两个纵队，左路为孙立人师，从于邦地区出发，进攻太白家和甘家一线；右路为廖耀湘师，从新背洋进攻大洛。28日拂晓，从新背洋起飞的美军飞机开始猛烈轰炸大洛的日军阵地。8点钟左右，廖耀湘师战车营的坦克纵队出现了，钢铁洪流像一把尖刀，插进日军阵地，撕裂日军的防线，然后掩护步兵反复冲杀，并不失时机向纵深突进。
这是中国抗战史上第一场由中国人主导的向日军进攻的机械化战争，现代化优势在中国人一边。坦克手们驱使着铁甲战车，猛烈地扫荡日军的阵地和步兵，驱逐他们，追逐和碾压他们，把他们打得失魂落魄。中国步兵紧跟在坦克后面，利用钢铁屏障的掩护，肃清各个死角，占领日军的工事和阵地。
元月最后一天，廖耀湘师攻占了大洛，歼灭了日军第五十六联队第三大队长冈田少佐以下的七百多人。虽然田中新一逃出了大洛，但师团的大印却落在了中国士兵手中。左路孙立人师也于同一天向太白家发起总攻，美军第十航空队出动三十多架飞机，轮番实施空中打击，日军不得不突围后撤。第二天，孙立人师占领太白家。两路兵锋直指日军两个联队主力集结的孟关。
田中师团撤出大洛和太白家一线之后，改变防御部署，将第五十五联队和第五十六联队成梯次配置，分别占据胡康河谷中心地带相距约十二公里的孟关和瓦鲁班地区，企图以坚固的纵深防御，阻止中国驻印军的进攻。
2月18日，中国驻印军的两个纵队从大奈河向孟关发起进攻。田中新一到孟关指挥作战。
中国军队很快就突进到孟关外围阵地，廖耀湘师已全部投入战斗。从印度调来的美军拉加哈德突击队也已到达前线。史迪威派孙立人师为左路，廖耀湘师为右路，正面进攻孟关的日军，同时两师各抽出一部兵力攻击孟关反侧；又派出战车坦克部队穿越丛林，切断孟关日军与瓦鲁班日军的联系；美军拉加哈德突击队则沿北侧山地长途迂回，攻占瓦鲁班，完成对日军的包围。