由於英方的阻撓，直到1942年2月中旬，中國遠征軍只有第六軍的49師和93師進入緬甸景棟地區，其余各部仍在滇緬公路集結待命。此時，由於緬甸戰事吃緊，英軍急盼遠征軍入緬參戰。2 月 16 日，蔣中正下令先運第五軍入緬，以第 200 師為先鋒。3 月 7 日，第 200 師抵達同古，3 月 16 日，日軍開始轟炸同古，這是遠征軍與日軍的
由於英方的阻撓，直到1942年2月中旬，中國遠征軍只有第六軍的49師和93師進入緬甸景棟地區，其余各部仍在滇緬公路集結待命。此時，由於緬甸戰事吃緊，英軍急盼遠征軍入緬參戰。2 月 16 日，蔣中正下令先運第五軍入緬，以第 200 師為先鋒。3 月 7 日，第 200 師抵達同古，3 月 16 日，日軍開始轟炸同古，這是遠征軍與日軍的首次大規模接觸。3 月 19 日，第 200 師首次與日軍地面部隊接觸，由於日軍不斷攻擊緬甸交通線，第 200 師被迫首次進入緬甸。3月19日，第200師首次與日軍地面部隊接觸，但由於日軍對緬甸交通線的轟炸和英軍的消極拖延，後續部隊始終沒有按原計劃抵達同古城，10多天後，第200師傷亡2000余人，內缺糧彈，外無援兵，還要面對四倍於己的敵軍的包圍，進城後才發現同古城是壹座空城。
隨後，中國遠征軍準備進行平滿納戰役，然而在西線，緬甸戰場右翼英軍不斷後撤，中線平滿納地區中國遠征軍的右翼完全暴露在日軍面前，東線由於中國軍隊力量薄弱，陣地不斷失守，第5軍已被包圍，面臨全軍覆沒的危險。1942年4月18日清晨，史迪威和羅卓英不得不下令放棄平滿納戰役。
1942年4月14日淩晨，英緬軍總司令亞歷山大向中國遠征軍總司令發出急電，請求救援被包圍在仁安羌的英軍。4月19日下午5時，在第38師師長孫立人、副師長齊學啟、第113團團長劉芳歐率領下，收復仁安羌油田，解救被日軍俘虜的英軍7000余人和英緬軍官兵、美國傳教士及美國士兵500余人。1942年4月20日，史迪威和羅卓英輕信英軍情報，認為仁安羌和卓巴東之間有3000多名敵軍，命令第200師長途奔襲卓巴東。當第 200 師抵達卓巴當時，發現沒有日軍，只有英軍在新 38 師的掩護下撤退。於是，該師又退回通卡，浪費了寶貴的三天時間，讓日軍先壹步占領了通卡。4 月 23 日下午，第 200 師向湯加發起進攻，經過激戰，於 1942 年 4 月 25 日 18 時攻占湯加。而 1942 年 4 月 24 日，第 6 軍在日軍的猛烈攻擊下被迫放棄瑞林，日軍隨即從瑞林北上，此時防守臘戍已無意義，第 200 師隨即於 1942 年 4 月 26 日放棄通吉。
日軍於4月26日****接近曼德勒，左翼的第6軍在新30師團西調後兵力不足，作戰能力很弱，第66軍增援不足，日軍第56師團趁機向東遠征軍陣地發起進攻，史迪威和羅卓英於17：00下令放棄曼德勒，部隊向北轉移，但為時已晚，日軍連續攻占同濟八莫、臘戍、密支那等地，切斷了第5軍的後路，並越過中緬邊境，侵入中國雲南滇西境內、攻占了畹町、龍陵等地，並於5月5日抵抗到怒江西岸的會通橋地區，中國遠征軍緊急部署第71軍進入雲南對日軍實施反攻；也是在5月5日，剛剛抵達怒江東岸的第36師和兩個工兵連炸毀了惠通橋，將日軍堵在怒江西岸，雙方隔江對峙。5月5日，第36師和兩個工兵連炸毀怒江東岸的惠通橋，將敵人堵在怒江西岸，雙方隔江對峙，阻止了日軍繼續向中國西南進壹步擴張。
戰略大撤退
1942年4月29日拂曉，日軍進攻臘戍，第66軍傷亡慘重，同日中午，日軍占領臘戍，第66軍退至新圩。所謂的曼德勒戰役徹底慘敗。此時，撤退已成當務之急。
困守緬北的遠征軍總司令部及所屬第5軍、第6軍第30師於5月7日突出日軍重圍後，以新22師、新30師在盟軍中國戰區參謀長史迪威中將和羅卓英的率領下，先後退入印度，印獨部長官於5月24日抵達英帕爾地區。
在東線，第6軍在1942年4月24日被迫放棄雷爾姆後，且戰且退，於1942年5月12日推進到薩爾溫江以東，隨即撤回國內。
在中線上，第5軍軍部及其新編第22師、第96師主力於1942年4月26日黃昏由皎漂克西乘汽車、火車向曼德勒進發，當晚十時全部到達。1942年5月1日全部撤至伊洛瓦底江以北以西地區，此後第5軍直屬部隊、第200師、第96師、第66軍新38師的使徒部隊。梯次輪番掩護撤退，於5月7日突破日軍包圍圈。
1942年5月8日上午，日軍攻占密支那，杜聿明根據蔣介石7日的命令向境內撤退。由於八莫、密支那等地已被日軍占領，部隊只得從西面繞過緬北密林穿越鐵路回國，途中多次突破日軍封鎖線。1942年5月9日，由於發現日軍在傑沙（又譯卡薩），而先到傑沙的新38師僅剩壹個團的掩護，而新38師、新22師主力至少要壹天半才能從前線撤回來、杜聿明認為日軍有從南北包圍全殲遠征軍之勢，遂命令第93師在右翼掩護，在芒孔附近占領掩護陣地，同時命令各部隊分路回國，自謀出路。
5月13日，部隊在芒市銷毀了所有重型裝備，徒步進入原始森林。新38師師長孫立人沒有聽從杜聿明的命令，向西撤回印度英帕爾。新38師是第壹次遠征結束後唯壹保存建制的部隊。
杜聿明率領第5軍和新22師，離開梅瓦爾公路，改道向西北進發，翻越渺無人煙的 "雨林野人山 "地區，部隊缺醫少藥，斷糧8天，壹度迷失方向，歷盡艱辛，不少人餓死病死，有的因不堪折磨而自殺。有的因為忍受不了折磨而自殺。後來，壹架美軍飛機在野人山上空發現了這支部隊，盟軍隨即空投了電臺、食品、藥品，輾轉長達兩個月，使得這支部隊終於走出了野人山，由於原定的回程路線經過的中緬邊境壹直有大量日軍把守，這支部隊最後改道去了印度。杜聿明所部終於在7月25日抵達印度雷多（又譯列多），沿途因饑餓和疾病死亡2000余人。
第200師在東枝（又譯 "同濟"）戰役後奉命向八莫、南坎方向運動，5月10日在途中與陸軍補充訓練處會合，收編了損失各壹部的第6軍和第66軍。1942年5月18日，第200師兵分兩路，途經細（胞）莫（谷）公路時，先頭部隊突然遭到伏擊。經過壹天激戰，200 師傷亡過半，才在東面山坡上撕開壹個缺口，余下官兵得以死裏逃生。1942年5月26日，戴安瀾將軍在突圍中被兩挺機槍子彈擊中胸部和腹部，壯烈犧牲。同時，在戰鬥中，師參謀長董幹、599團團長劉樹人、600團團長劉繼漢均失蹤。鄭庭笈率領的部隊歷經千辛萬苦，於 6 月 17 日抵達騰沖附近。該師出國時是壹個擁有壹萬多人的加強師，最終回國時只剩下2600多人，傷亡率超過75%。
第6軍和第66軍（欠新38師）在戰鬥中基本潰散，陸續分散回國。
第96師及炮兵工兵各壹部，經孟公、孟關、葡萄、高黎貢山，於8月17日到達雲南劍川。
據戰後統計，翻越野人山的部隊有3萬多人葬身原始森林，其中新編第5軍22師野戰醫院護士劉桂英是有名的唯壹活著的、走出野人山的5名女兵之壹。
第壹次遠征失敗後，滇緬公路中斷，十萬遠征軍經過血戰，只有四萬人安全撤離。日本既阻斷了國際援華運輸線，也為西方進攻印度打開了大門。
遠征軍首次入緬作戰，出動10.3萬人，傷亡56480人（其中絕大部分在胡康河谷野人山）。日軍傷亡約 45000 人，英軍傷亡超過 13000 人。