镇隔南高江对峙，攻守相望，互为犄角。
史迪威与中国将领们商讨后，作出了一项大胆的作战部署：以新22师向加迈攻击前进；以新38师向孟拱进击；另以独立旅和美军拉加哈德突击队组成中美联合突击队，绕道北侧的崇山峻岭，插向敌后的战略要点密支拿。将日军在密支拿、孟拱、加迈一线分割包围，予以歼灭。
3月14日，中国驻印军开始向坚布山天险攻击，新22师从正面佯攻，顾如虎率领独立旅，不畏艰险，历14日从左翼翻山越岭回到迂坚布山后方，和新22师两面夹击，于29日攻占沙杜渣，突破坚布山天险，进入孟拱河谷。
密支拿为缅北第一重镇，系缅甸铁路北部终点，有公路通孟拱、曼德勒及八莫，地形险要，是缅北重要的交通枢纽，并为中印公路之重要通道。日军第18师团第114联队主力及第56师团一部在这里构筑坚固工事据守。
美军出动大批飞机对密支拿进行了长时间的轰炸。独立旅发动奇袭，攻占密支拿以西约1公里的飞机场。日军对突如其来的中美部队茫然失措，仓皇抵抗。独立旅经过4小时的战斗，完全肃清了机场上的敌人。
拿下密支拿机场，切断了孟拱、加迈之敌的后勤补给线，大大鼓舞了新22师和新38师对日军的正面进攻。随后新22师在索卡道将日军第18师团主力包围，毙敌5108人，生俘樱井中队长以下日军112人。日军第18师团团长田中新一率1500余残兵，在第53师团主力的接应下仓皇南逃。
但是，夺取密支拿城区的战斗却进行得十分艰苦。史迪威在空降成功的胜利心情鼓舞下，下令部队两周内拿下密支拿。然而，他低估了敌人。中美联合突击队占领密支拿机场后，日军急忙自滇西和八莫调派部队增援，使该地日军达到约2个联队的兵力。轻敌冒进的中美部队在密支拿火车站惨遭日军伏击，伤亡巨大。史迪威连续向密支拿空运了第14师的第41、42团、新30师的第89、90团、第50师的149团。各部队不断向日军发动猛攻，但日军凭借坚固的工事，顽固抵抗。
最后，史迪威撤换了联军指挥官博特纳准将，重新调整了部署，以第50师、新30师和美军拉加哈德突击队从三面围攻密支拿，很快肃清了外围阵地，攻入市区，随即开始与日军逐个房屋、逐条街道地进行艰苦争夺。经过20天的激战，终于肃清了密支拿的残敌，占领了整个市区。日军城防司令官水上源藏见大势已去，被迫自尽。仅有少数残敌偷渡伊洛瓦底江，向八莫逃窜。在这场密支那攻坚战中，中美联军浴血苦战，歼灭日军约3000千人，自身伤亡约7000千人。