緬甸當時是英國的殖民地，地處東南亞，毗鄰中國的西南部，具有重要的戰略地位。日軍企圖佔領緬甸，切斷美英向中國提供戰略物資的交通線滇緬公路，迫使中國屈服；並伺機進軍印度，促其脫離英聯邦，以保障東南亞地區日軍翼側的安全。當時英國由於受到法西斯德國的攻擊，自顧不暇，無力在緬甸投入更多力量以進行有效防備和抵抗日本的進攻。
1942年，日本用於進攻緬甸的軍隊大約有6萬人，大大超過英國在緬甸的防務力量。1942年初，日本佔領馬來亞後，組成由飯田祥二郎中將任司令官的第15軍，指揮4個師團（第18、31、33、56師團）入侵緬甸。
這次戰役於1月20日從泰國領土發起。日軍第56、33師團由泰國分別向緬甸南部的土瓦和毛淡棉發動進攻，英軍曾企圖將敵人阻止在薩爾溫江、比林和錫當河地區，但未成功。1月31日，日軍佔領毛淡棉及其以南地區。2月11日日軍強渡薩爾溫江，隨後突破英軍比林河防線，2月23日奪占錫當河上唯一的一座橋樑，突破錫當河防線。日軍在勃固附近粉碎英第7裝甲旅的反擊，迫使英印軍3000餘人撤往同古。應英國政府請求，中國組建遠征軍（轄第5、第6、第66軍，共10萬餘人）入緬作戰。3月6日，中國遠征軍第5軍先遣第200師抵達同古接防。兩天後，日軍佔領仰光。此時，中國戰區參謀長、美國陸軍中將史迪威奉命入緬指揮中國遠征軍。
3月17日，日軍再度發起攻勢，分兩路進軍，一路沿伊洛瓦底江北上，一路沿曼德勒大道推進，迫使英軍後撤。中國遠征軍第200師與日軍在緬甸同古展開激戰。日軍在擁有優勢兵力的情況下包圍了同古，迫使中國遠征軍突圍。不過，中國遠征軍在孫立人等將軍的指揮下，在緬甸多次擊敗日軍進攻，拖住了日軍兵力。孫立人將軍以一個師的兵力馳援被圍於仁安羌以北的英緬軍，救出英軍司令亞歷山大勛爵以下7000餘人。不久，中英兩國軍隊預定在曼德勒籌劃會戰，但日軍奪取了英軍控制的仁安羌，並迂迴至中國軍隊背後。英軍開始向印度方向逃避，令中國遠征軍右翼暴露，導致聯合作戰失利，遠征軍被迫後退。在日軍的不斷打擊下，英軍一路潰敗，最後全部逃至印度。4月29日，中國軍隊與後方聯繫的要點臘戍被日軍佔領。5月1日，日軍進佔緬甸舊都曼德勒。中國遠征軍被迫兵分三路：一路退往印度，另兩路分兵撤回中國境內。
最終緬甸失陷，滇緬公路被切斷，原有的作戰物資轉而通過駝峰航線與中印公路輸送。10萬中國遠征軍經血戰只有4萬餘人安全撤離。200師師長戴安瀾將軍率部突圍時犧牲。至5月下旬，日軍佔領緬甸，並侵佔了中國雲南省的騰衝、龍陵等城市在內的部分地區。5月底，倖存的英軍大部撤至印度境內的英帕爾城區。英軍在翻越山嶺前，丟棄了所有的武器，饒是這樣輕裝撤退，最終到達印度的也僅1.2萬人，只佔參加緬甸戰役英軍的三分之一左右。與此同時，中國遠征軍第38師殘部也抵達英帕爾。
為了徹底擊潰英軍，並防止英國海軍可能參加作戰而影響緬甸戰役的結局，日本海軍對在錫蘭（科倫坡和亭可馬里，錫蘭即今斯里蘭卡）的英國海軍基地實施了突擊，迫使英國海軍退駐馬爾地夫群島海域。
日軍之所以能在緬甸速勝，除了採用迂迴、包圍和果斷突入敵後的戰術，同時戰鬥行動比英軍遠為機動靈活外，還有一個重要原因是，緬甸百姓曾經相信，藉助日本人可以結束英國的長期殖民統治。昂山領導的緬甸獨立軍迅速發展壯大，許多城市為緬甸獨立軍派出的隊伍所佔據，這些地方建立的政權機構，對入侵的日軍部隊均善意相待。但是，緬甸獨立軍的領導人很快就看清了日本「同盟者」的狡詐和虛偽。不過，要撲滅對昔日殖民者的怒火，尤其要使怒火轉向日軍，已很困難，這需要時間。
佔領緬甸後，日本既封鎖了國際援華運輸線，又打開了西攻印度的大門。