年8月21日，中华民国与苏联签署互不侵犯条约，苏联开始援助中国抗战。直至苏德战争爆发前，国民政府从苏联购买了架飞机、82辆坦克、辆汽车、门各类型火炮、挺机枪、6万支步枪以及不计其数的子弹炮弹。年11月，苏联给予中国五千万美金贷款并派遣空军 来华。不久，朱可夫率领苏联顾问团来华协助中国培养飞行员和地勤人员。年，苏联与日本签订互不侵犯条约，苏联停止一切对中援助。

年10月，英国开通滇缅公路对华援助并提供万英镑贷款。年，日本要求英国关闭滇缅公路，英国为改善与日本关系遂关闭滇缅公路。年，太平洋战争爆发，英国重启滇缅公路并加大对华援助。美国于年向中国提供5亿美元无偿援助并根据《租借法案》对华提供大量军事物资。年4月，苏联撤走空军 ，唐纳德组建美国空军 来华，共计架飞机及地勤人员。因为飞机头部画着鲨鱼，飞机经过昆明，市民未见过鲨鱼称之为老虎， 又称飞虎队。美国派遣史迪威为美军驻华总司令、东南亚战区副司令。

年太平洋战争爆发后，英国在缅甸部队仅有训练不足装备不足的两个师一个旅，英国方面要求国民政府派遣军队保护滇缅公路。12月， 批远征军基本组建完毕，罗卓英任总司令，后因为史迪威要求改为杜聿明为远征军总司令。年1月，日军在攻占马来西亚后进攻缅甸。2月16日，蒋中正下令先运送第5军入缅，以第师为先头部队。3月7日，师到达同古。3月8日，日军占领仰光后进攻曼德勒。3月16日，日军开始轰炸同古，此为远征军与日军 次大规模接触。3月29日，第师撤离同古。4月，中美决定开通驼峰航线。驼峰航线从印度飞往中国，途经喜马拉雅山脉，环境及其恶劣，但是航线上的运输机全天候运转。直至年，81%的援助物资是通过驼峰航线运送至中国。有架飞机失事、名机组人员牺牲。

4月11日，英军要求远征军解救在仁安羌被包围的英军。4月19日，新第38师在师长孙立人带领下成功夺回仁安羌解救英军及美国记者。4月29日，日军攻占腊戍。5月7日，蒋介石下令远征军撤离缅甸回国。5月8日，日军攻占密支那，杜聿明下令各部分路撤退回国。新第38师师长孙立人没有听从杜聿明命令而是撤往印度，也是 一支保存建制的部队。杜聿明率领第五军和新第22师经野人山撤离，部队在山里迷路，很多人因为饥饿和疾病死去，还有一些人精神崩溃 。后来一架美国飞机途径上空发现这支部队空投了电台、粮食、药品使得这支部队终于走出野人山，但是原定计划撤回滇西，此时滇西已被日军占领，回国的路线被日军切断，最后还是撤往了印度。战后统计，野人山中有三万人没能走出来。远征军 次入缅作战共计十万人，最后只有四万人安全撤回。

年8月，史迪威任中国驻印军总司令。同时，国民政府利用驼峰航线，对驻印部队不断补充兵员。在史迪威帮助下，组建新编 军，进行美式训练，装备美式武器。直至年，第二军、第六军、第八军、第五十三军、第五十四军、第七十一军均完成美式训练装备美械。到年，除驻印军外另有12个军共计24个师装备了美械，并组建了6个半美械军。年初，美械师与半美械师共整编了57个。直到内战爆发前，国军共整编了美械师与半美械师22个军含64个师、18个交警总队、4个教导总队。其中45个师和交警总队为全美械。美械军编制为一个军下辖三个师，军属榴弹炮营（配备榴弹炮12门）；一个师下辖三个团、医院、师属山炮营（配备75山炮12门）；一个团下辖三个营、团属战防炮连（配属战防炮4门）；一个营下辖三个连、营属迫击炮排（配属81迫击炮2门）、火箭筒排（火箭筒2门）；每个排装备轻机枪3挺、冲锋枪6支、60迫击炮2门、火焰喷射器1支。

年，在经过美国训练和装备美械后，远征军实力大为加强。12月19日，远征军攻克于邦。年3月5日，远征军攻克孟关。4月，远征军攻克密支那。随着驻印军不断胜利，驻扎在滇西的远征军开始南下。9月14日，远征军攻克腾冲。12月初，日军发动一号作战，日军进攻西南地区，贵阳告急，国民政府调新六军回国保卫重庆。年1月，远征军收复缅甸大部分地区后回国。第二次入缅作战，中国驻印军伤亡1.8万余人，歼灭日军4.8万余人，收复缅甸土地约13万平方公里。滇西中国远征军伤亡人，歼灭日军27人，光复滇西全部土地约3.8万平方公里。

截止年4月底，美国根据租借法案，向国军提供的美式武器装备有2万余辆军用汽车、余架各类飞机、M3A3轻坦克辆、36门M-式毫米榴弹炮、门M-式毫米榴弹炮、门75毫米山炮、门M-3式37毫米战防炮、0门60/81毫米迫击炮、32门M-2式90毫米高射炮、门40毫米博福斯高射炮、0余支M-1式60毫米巴祖卡火箭筒、具M-1式火焰喷射器、1余支14毫米反坦克枪、挺Ｍ-勃朗宁重机枪重机枪、挺M-A1勃朗宁轻机枪、15万支M-式春田步枪、3万支M-1汤姆逊冲锋枪、3把M-式 、各类炮弹万发、火箭弹6万发、枪榴弹筒个、步枪和冲锋枪子弹约7亿发。