中國遠征軍攻克龍陵以後，入侵滇西的日軍大部被殲滅，衛立煌為了迅速打通中印公路，命令第2軍、第71軍、第53軍兵分3路，沿滇緬公路及其兩側，向芒市和遮放進攻。這是一場對殘餘日軍的追殲戰。中國遠征軍似猛虎下山，勢如破竹。
芒市位於龍陵西南的滇緬公路上，是日軍第56師團司令部所在地。芒市向東，可以渡怒江，入保山；向西，可以逃退畹町，地理位置重要。芒市據點，是日軍在滇西最大的一處巢穴。第71軍於11月中旬進抵芒市近郊。駐守芒市的日軍雖然構築了堅固的工事，但是，由於滇西日軍各部大勢已去，殘餘日軍自知回天無力，士氣低落，鬥誌鬆散。第71軍包圍芒市後，這些殘餘的日軍不等遠征軍發起總攻，紛紛向遮放、臘猛撤退。遠征軍順利收複芒市。
第2軍進至臘猛和蠻牛壩時，日軍雖然進行了抵抗，但已經不堪一擊。12月中旬，第2軍進至猛古街附近。
第53軍11月15日從河頭街出發，向遮放挺進。18日，第53軍進抵勞山附近，稍經補充，就向中緬邊境城鎮畹町前進。
畹町原來是中緬邊境德昂族聚居的一個小村寨，自從滇緬公路從這個小村寨前開通以後，畹町成為滇西通往緬甸的一個出國口岸，逐漸繁榮起來。從畹町南麵過一小轎，即進入緬北的重鎮臘戍，往西即是滇西的另一個口岸瑞麗，從瑞麗出境，可到達緬甸的重鎮八莫。
1945年1月上旬，遠征軍三路人馬先後進抵畹町，圍攻盤踞在畹町的日軍。
1月24日，中國遠征軍攻占滇西境內最後一塊失地畹町。至此，入侵滇西的日軍全部被殲滅，殘部日軍不到百人逃入緬甸的叢林裏去了。
為了慶祝滇西反攻戰役的偉大勝利，中國遠征軍在畹町舉行了莊嚴的升旗典禮。典禮結束後，第11集團軍各部隊出師國門，分頭追擊日寇。
與此同時，中國駐印軍也向緬北的殘餘日軍發起攻擊。
1月15日，中國駐印軍攻克南坎後，為了迅速打通中印公路，指揮部隊乘勝追擊。
l月16日，駐印軍命令第38師向芒友進攻，第30師圍殲老龍山地區的日軍。
1月24日，第38師對芒友日軍的核心陣地發起攻擊，於27日殲滅日軍第56師團1部。
至此，中國西南的國際補給線被完全打通，中國駐印軍和遠征軍完成了一項艱巨的戰略任務。
1月28日，中國遠征軍與駐印軍兩路大軍在芒友舉行了隆重的會師典禮，衛立煌、索爾登、鄭洞國、孫立人等中美將領，都參加了這一曆史性的盛大典禮。3月，中國遠征軍奉命凱旋歸國。
不久，新編第1軍相繼占領了貴街、新維、臘戍、細包等要點，全部肅清了中印公路沿線及其周圍地區的日軍。中國駐印軍曆時1年半的緬北反攻戰役即告結束。不久，中國駐印軍班師回國，總指揮部、副總指揮部分別撤銷。這個勝利來之不易。在滇緬會戰中，不僅軍隊傷亡達6.7萬人之多，雲南人民也作出了重大犧牲。龍陵當時隻有6萬多人口，為支援遠征軍反攻，犧牲者數以千計。滕衝的人口雖然比龍陵多，但他們為了支援抗日，不惜犧牲一切，承受了罕見的戰爭創傷。滕衝攻堅戰，村舍變成了戰場，戰鬥結束後，全城被夷為平地，損失不計其數。遠征軍反攻時，16萬大軍所需糧食主要來自滇西，雲南各族人民群眾紛紛派騾馬運輸。滇西反攻戰中的馬幫運輸，成了戰爭史上的一大奇觀，僅潞江土司，就派人送了3萬多籮軍糧。