1941年12月7日，日本偷袭珍珠港，美国因此对日宣战。事件当天，中国也正式对日宣战，并于12月26日下令组建中国远征军，赴缅作战。
中国远征军下辖第5军、第6军、第66军，共3个军约10万兵力。其中，中国远征军长官部由卫立煌担任总司令，杜聿明担任副总司令；李明给老蒋任命为远征军军参谋长兼第六军前线总指挥，第5军军长由杜聿明兼任，下辖戴安澜的第200师，廖耀湘的新22师，余韶的第96师；第6军由甘丽初任军长，下辖彭壁生的第49师，吕国铨的第93师，陈勉吾的暂55师；第66军由张轸任军长，下辖刘伯龙的新28师，马维骥的新29师，以及孙立人的新38师。远征军序列内，全是国军中的精锐，尤其是第5军，是中国第一个机械化军，王牌中的王牌。
此外，为确保滇缅公路的作战计划，在云南还部署了第52军，第71军，第79军等部队，作为二线兵团。在云南境内，共集结了近20万兵力，随时准备出击抗日前线
第一次援缅作战失利
1941年底，中国为了保住国外援助的最后生命线——滇缅公路，与英国方面在重庆签署《中英共同防御滇缅路协定》。随后国民**以第5军、第6军、第66军三个军组建中国远征军。由于英国方面的阻挠，直到1942年2月，仅有第6军一部进入缅甸景东地区，其余各部仍在滇缅公路集结待命。后因战况吃紧，英国方面要求中国远征军全部进入缅甸。2月16日第5军作为先头部队进入缅甸，3月7日第5军第200师抵达同古。
后来因为种种原因，导致中国远征军缅甸作战失利，数万军人葬送在野人山一带，成功穿越野人山的中国军队仅有3万余人。
入缅作战失利、滇缅公路被日军切断，同时云南滇西一带被日军占领，中国陷入抗战以来最危急的时刻。由于滇缅公路失守，美国援助无法运输到中国。滇西被日军占领，本来最安全的大后方现在危机四伏；一旦日军缅甸方面军渡过怒江进攻保山、昆明一带，国民**就会陷入腹背受敌的险境。
1941年12月27日中国战区参谋长史迪威中将向蒋介石递交了一份备忘录，提出反攻缅甸的计划。随后蒋介石批交参谋总长何应钦及军令部核议。后军令部提出“中、英、美联合反攻缅甸方案大纲”。中国陆军以15—20个精锐师，准备以主力由滇西，一部由滇南攻击日军。英、美陆军以5—7个师的兵力及空降部队与中国留印部队联合，进攻缅甸日军，计划定于1942年夏季实施。
但英、美绝大部分陆海军都在欧洲战场服役，不能抽出必要的兵力。因此，反攻缅北、滇西的兵力全部由中方承担，美方提供武器、后勤保证。
反攻缅北、滇西的中国军队，从美式武器装备的30个师中挑选出15个师组成中国远征军，从云南出击缅甸，这支部队被称为y部队。在印度的新编第22师、新编第38师组建为中国驻印军称为x部队，由史迪威为主的美国军官负责训练。
史迪威准备集中装备和训练中国军队，并在昆明开设步兵、炮兵和陆空军协同作战班，设立后方勤务学校，建立有效率的后勤补给制度，包括工程、医疗、通讯、运输等。史迪威的想法得到了蒋介石的批准。1942年2月1日，蒋介石命令陈诚担任中国远征军司令长官。史迪威派遣他的副参谋长多恩上校率领重庆美军司令部的若干人员到昆明设立办事处，并下令将美国教官调往云南。
根据中美协议，在云南的中国远征军（y部队）完全由中国军官指挥，美方人员负责训练及供应武器和物资。
训练分别在训练中心和部队中进行。在昆明设立步兵、炮兵、通讯兵、交通兵训练中心，军官在训练中心上课，受训期满后回原来所在部队担任教官。每种课程的训练期为6个星期，每期每一兵种训练干部150人—450人。第一期有步兵班450人，炮兵班300人，通讯和军医各150人。各军、师分别派遣一批美军教官协助组织和指导训练。
按照计划共有11个军（31个师）参加训练，每个师的兵员由8400人增加到10300人。预计按新编制组成24个新式攻击师，2个旧式攻击师、6个调整师，兵员总计412600人。同时为了保证中国远征军（y部队）的训练及作战需要，预计从1942年11月15日到1943年2月15日的3个月内从驼峰航线运输4300吨物资。以后中国远征军和中国其它部队每月继续需要3500吨物资。
装备不齐全的“美械军”
中国远征军装备美式武器情况，可以参考中国远征军第11集团军总司令宋希濂中将的回忆：“当时接收美械装备的国民党军队共12个军，即第2、5、6、8、13、18、53、54、71、73、74、94军。每个军成立1个**炮营，配备105毫米**炮12门；每个师成立1个山炮营，配备75毫米山炮12门；每个步兵团成立1个战防炮连，配备37毫米战防炮4门；每个步兵营成立1个迫击炮排，配备82迫击炮2门，1个火箭排，配备火箭筒2具；每个步兵营的重机枪连配备重机枪6挺；每个步兵连配轻机枪9挺，‘汤姆森’式手提机枪18支，60迫击炮6门（每个排2门）和*****1具。每个军、师都有1所设备完善的野战医院，从军、师到营、连，都有完整的通讯设备。这些美械装备的部队与原来的装备比较起来完善得多，尤其是火力大大增强了。”
12个军共有美式60毫米迫击炮5832门、