1941年11月，宋希濂升任第十一集團軍總司令兼昆明防守司令。次年月底，其所轄的中國遠征軍第六十六軍，在緬甸被日軍戰敗退到雲南後，一些高級軍官利用兵額空缺，大肆貪汙。他知情後，即向軍事委員會報告，經批準後，撤銷了該軍和所轄的新編第二十九師的番號，並將軍長張軫、師長劉伯能、馬維驥革職查辦。該軍殘部五千多人，重新組編為新編第二十八師，歸入第七十一軍的建製。第三十六師則改為獨立師，由本部直接指揮。
這是第11集團軍總司令宋希濂的吉普車.
5月4日，宋希濂率部沿滇緬公路西進，阻擊占領緬甸臘戍繼續東進的日軍第五十六師團。8日上午，他指揮第三十六師殲滅渡過怒江的日軍四百餘人。從此，雙方在怒江兩岸對峙，為中國遠征軍主力準備反攻爭取了時間。
1943年4月，中國遠征軍開始反攻。宋希濂率領第十一集團軍防守怒江東岸。他主動抽調三個加強團，渡過怒江，攻擊日軍。5月11日，新編第三十九師的加強團在惠通橋上遊附近渡河成功，第二天攻占了紅色樹東北各高地。第七十六師、第八十九師的加強團，於12日分由三江口、攀枝花渡河，會攻乎戛，使日軍退往芒市。這樣，有力地配合了第二十集團軍的反攻。
次年5月25日，宋希濂第十一集團軍為左集團軍，渡過怒江向龍陵、芒市攻擊。他分南北兩路首先進攻龍陵。以第七十一軍及配屬的第五軍山炮營為北路，先令一個師攻擊臘猛、鬆山吸引日軍注意力。爾後，主力向龍陵攻擊；以第二軍（含新編三十三師、第九師一個團）為南路，令其一部固守孟定地區，佯攻滾弄；一部進攻乎戛，主力即向芒市方向進擊，切斷芒市、遮放日軍的聯係。以第六軍的一部繼續攻擊紅色樹，進襲騰衝，協助第二十集團軍作戰；一部負責拋石渡一線的江防。6月4日，新編第二十八師進攻鬆山遇到守敵頑強抵抗，他即調第八軍榮譽第一師增援。
圖：宋希濂 6月5日至13日，北路的主力切斷了龍陵芒市公路和騰衝龍陵公路，占領了龍陵外圍要點。6月14日，日軍從騰衝、芒市抽調三幹餘人，分頭馳援龍陵。第七十一軍的兩翼即受到日軍的猛烈反擊，被迫退出龍陵外圍據點，轉移黃草壩西南地區防禦，與日軍激戰九天，陣地犬牙交錯，宋希濂又將配屬的何紹周的第八軍榮譽第一師投入戰鬥。7月13日，重新占領了龍陵外圍要點。
8月14日，宋希濂指揮部隊第二次圍攻龍陵市，占領了近郊要點。日軍又先後從遮放、芒市調集三千餘人增援，雙方進入相持階段。這時，第二軍奪取了平戛。9月7日，第八軍又全殲鬆山的日軍第五十六師團一二三聯隊。
抗戰勝利後，獲國民政府的最高勳章----青天白日勳章和美國政府的棕葉自由勳章。
