年，戴安澜奉命率领第师作为中国远征军的先头部队赴缅甸参战，与两倍于己的日军血战同古。5月18日，戴安澜在指挥部队突围中身负重伤，由于没有医疗设施，加上自然环境恶劣，26日在距离云南仅三四十里地的缅甸北部，戴安澜将军壮烈殉国。

年12月，太平洋战争爆发，仅仅过了几个月的时间，日军便横扫东南亚各国。当时的中国大部分国土都已经沦丧，出海口全部都被日本占领，因此，滇缅公路便成了唯一的国际物资运输渠道。

很快，国民政府军事委员会便向第5军、第6军下达了动员令，将其整编为中国远征军第一路军。卫立煌任司令长官，杜聿明任副司令长官，准备入缅协助英国人作战。但是英国人以运输不便为借口，拒绝中国远征军进入缅甸。

年1月，盘踞在东南亚的日军将矛头直指缅甸，出动了4个师团，企图彻底切断中国的这条国际运输线，同时从缅甸进军印度，实现和纳粹德国会师中东的计划。英国人不想失去印度这块殖民地，我国也要保护这最后的国际运输线，双方最终达成中国出兵缅甸的共识。

年3月8日，日军攻占仰光，从美国运来的几十万吨援华物资就此落入敌手。也就是在同一天，中国远征军第5军的先头部队第师到达仰光以北公里处的同古。同古是缅甸中部公路、铁路、水路的枢纽，战略地位十分重要，因此仰光失守后，同古便是日军的下一个攻击目标。原本驻守在同古的是英缅军第一师，现在掩护他们撤退并防守同古的重任，便由刚抵达同古的中国远征军第师来承担。

第师是当时中国的第一支机械化部队，拥有2个战车团和2个摩托化步兵团。年11月，第师在广西昆仑关和日军精锐部队第五师团鏖战一个月，最终击毙日军指挥官中村正雄，取得昆仑关大捷，这一仗充分显示出了第师顽强的战斗力和优良的武器装备。

当时，蒋介石不愿意让自己的王牌部队成为英国人的炮灰，因此他亲自飞抵缅甸进行作战部署，期间还数次召见戴安澜，向其表示：第师要以保存实力为主，在同古要坚守，而不是主动出击。

3月19日，兵力是第师2倍的日军第55师团开始向同古发起进攻，戴安澜下达命令：“此次远征，是唐明以来扬威国外的盛举，哪怕战至一兵一卒，也必死守同古。如本师长战死，以副师长代之；副师长战死以参谋长代之；参谋长战死，由步兵指挥官替代，各级照此办理！”

当时的战斗异常惨烈，面对源源不断的日军，每天都会发生肉搏战，几乎天天都有中国官兵拉响手榴弹与日军同归于尽。3月28日晚，日军派出小股部队袭击第师的师部，戴安澜手提一把轻机枪，率部与日军激战至天亮，在弹尽粮绝之际，一营援兵赶到，这才成功化险为夷。后来戴安澜在日记中写道：“二十八日一战，是我经历过的恶仗中最激烈、最难打、最险恶的一仗，我还是用的刺刀手榴弹的打法，解决的问题，这样敌人的飞机大炮就没有用武之地了。”

3月29日，英军在没有任何通知的前提下，突然仓皇撤退，把同古的侧翼暴露给了日军，使第师腹背受敌。当天，日军出动了上百架飞机，对同古进行狂轰滥炸。戴安澜向杜聿明随即发了一封电报，大意为：从19日开始已和日军激战了十余天，现在已经弹尽粮绝了，日军攻势凶猛，不但派敌机进行轰炸，还使用大量毒气弹，昼夜轮番进攻。我虽想死守同古，但现在援兵还没来，我该怎么办？

杜聿明下令让第师在29日晚突围，但他的想法却遭到了盟军中国战区统帅部参谋长史迪威的反对。于是杜聿明马上和远在重庆的蒋介石取得了联系，蒋介石思虑再三后决定让第师撤离同古。

经过一番激战，第师官兵成功突围。至此，历时12天的同古保卫战以中国军队撤退而宣告结束。同古保卫战是缅甸防御战时期，作战规模最大、坚守时间最长、歼灭敌军最多的一场战役。据统计，在这场战斗中，第师多名官兵共伤亡多人，歼灭日军余人。

同古保卫战使盟军和日军改变了对中国军队的看法，日军第55师团在战后记录中是这样记载的：“当前的敌人是重庆第师，其战斗意志始终旺盛，直至最后仍坚守阵地，拼死抵抗。虽说是敌人，也确实十分英勇，军司令官饭田中将及其部下对其勇敢均表称赞。”

自此之后，日军长驱直入，继续北上，于4月29日攻占了滇缅公路缅甸一侧的起点腊戌，就此切断了中国与国际的交通运输线，并于5月1日攻占曼德勒。腊戌和曼德勒的相继沦陷，使得中国远征军的补给线被彻底截断，回国之路也就此被堵死。

4月30日，中国远征军司令长官罗卓英下达了全线撤退的命令。5月18日，第师在转移途中遭到了日军第56师团的阻击，混战之中，戴安澜中弹受伤。由于戴安澜腹部中弹，无法行动，因此官兵们便砍了些树枝，做了一个简易的担架，抬着戴安澜往前跑。

最终，第师仅有余人突出了日军的包围，他们趁着夜色进入缅北大山，向着祖国的方向前进。期间戴安澜数次询问距离云南的远近，部下们问他下一步要走哪里？戴安澜艰难地用手指向了地图上的云南瑞丽。多年后，曾经的第师官兵回忆起此事时说：“是戴安澜将军给我们指了条回来的活路！”

由于缺乏医疗设施，加上自然环境恶劣，5月26日，在距离云南仅三十四里地的缅甸茅邦村，戴安澜壮烈殉国，年仅38岁。弥留之际，戴安澜叫来了第师步兵指挥官郑庭笈，叮嘱他：“如果我殉国了，你一定要把部队带回祖国！”随后，戴安澜叫身边的官兵扶他坐起，朝着祖国的方向，看了最后一眼！

戴安澜牺牲的消息传回国后，举国震惊，蒋介石表示：务必要将戴师长遗体抬回祖国。可是由于天气炎热，戴安澜的遗体很快便发臭化脓，无法再继续前行。因此，第师官兵决定将其火化，火化后，捡出遗骨，用绸布包好，随部队回国。

年7月31日，在广西全州，上万人为壮烈殉国的抗日英雄戴安澜举行隆重的安葬悼念仪式。英雄忠骨，终于归国。