1943年10月，缅甸地区雨季结束。

中国驻印军由列多前进基地出发，在美国空军和工兵部队的配合下，克服种种难以想象的困难，在被世界上一些军事学家认为根本不适宜作战的亚热带崇山密林中，一面筑路，一面攻击前进，由此拉开了缅北反攻战役的序幕。

至次年8月，驻印军和部分盟军部队经过无数次浴血鏖战，取得了胡康河谷战役、孟拱河谷战役和密支那围攻战役的重大胜利，消灭了惯于在亚热带森林中作战的、曾在东南亚诸役中连连获胜、有“亚热带丛林之王”之称的日军第18师团。自此，印度经卡盟、孟拱至密支那之间的公路、铁路畅通无阻。盟国运往中国的战争物资也可以在密支那中转，不必再飞越驼峰，大大提高了运输量。

在作战期间，郑洞国经常亲临前线，鼓舞士气，视察督战，并参与了一些重要的指挥与决策，为取得这些战役的胜利做出了积极贡献。

1944年8月，中国驻印军的新38师、新22师，与反攻战役开始后陆续空运到印缅地区的新30师、第14师、第50师，奉命编为新1军和新6军，美国将领史迪威仍任驻印军总指挥(10月以后由索尔登将军接任)，并成立副总指挥部，郑洞国升任副总指挥。

数月后，因国内战局吃紧，新6军奉调回国，新1军则继续前进，先后攻克了敌重兵防守的重镇八莫、南坎、芒友，于1945年1月下旬与中国滇西远征军会师于中国边境城市畹町。至此，中印公路全线打通。

3月底，新1军又相继占领贵街、新维、腊戍、细包等要点，全部肃清了中印公路沿线及周围地区的日军，历时一年半的缅北反攻战役乃告结束。缅北反攻战役的胜利不仅是中国抗日战争的重要组成部分，也是世界反法西斯战争的重要组成部分，对世界反法西斯战争取得胜利起到了重要的作用。

1945年2月20日 晋升陆军中将。

当世界反法西斯战争进入最后阶段时期，国民党决定召开第六次全国代表大会。郑洞国奉命回国参加会议。在昆明转机时，郑洞国一行受到了昆明各界的热情款待;到达重庆时，冯玉祥将军亲自主持了有重庆各界出席的盛大仪式，庆祝缅北反攻战役取得的伟大胜利，欢迎郑洞国回到重庆。

蒋介石、何应钦等也分别召见郑并设宴款待，对他的工作和驻印将士的英勇作战给予高度评价，并授予郑洞国青天白日勋章。在5月5日至21日召开的国民党六大上，郑洞国还被选为中央候补执行委员。

1945年7月，中国驻印军班师回国，总指挥部、副总指挥部分别撤销，郑洞国留在昆明待命。