1942年春，中国远征军在盟军的战略安排下，进入缅甸与日军展开激烈战斗。时任中国远征军第200师长的戴安澜将军率部西出云南，入缅甸作战。

他不惜冒孤军深入的危险，开进同古，逐次接替了英军的防务。为了掩护英军安全撤退，充分作好迎战准备，戴安澜率部日夜抢修工事，布下三道防线，阻击迟滞敌军前进。

他在致夫人王荷馨的信中写道：“余此次奉命固守同古，因上面大计未定，后方联络过远，敌人行动又快，现在孤军奋斗，决心全部牺牲，以报国家养育。为国战死，事极光荣。”

他带头立下遗嘱：“只要还有一兵一卒，亦需坚守到底。如本师长战死，以副师长代之，副师长战死以参谋长代之。参谋长战死，以某某团长代之。”

全师各级指挥官纷纷效仿，誓与同古共存。3月25日，以8000人挡住日军精锐的第55师团20000余众的进攻，取得同古保卫战胜利（今称东吁），赢得中外赞赏。

同古保卫战历时12天，第200师以高昂的斗志与敌鏖战，以牺牲800人的代价，打退了日军20多次冲锋，歼灭敌军4000多人，俘敌400多人，予敌重创，打出国威。

同古战役后期，由于右翼英军只顾逃命，放任日军长驱直入，左翼国军行动迟缓，以致让日军迅速前出并偷袭成功，致使第五军三面受敌，第200师一度处于被围歼之势，势不得已，第200师奉命向北突围。为挽颓势，戴安澜指挥第第200师奋勇夺占棠吉，再立战功。

后缅甸战场形势日下，曼德勒会战计划流产，5月8日上午，缅北远征军基地密支那被日军攻占，与国内的联系被切断，后援断绝，中国远征军有被围歼之势，指挥官杜聿明按蒋介石7日的命令，下令第五军经缅北野人山后撤回国。

第38师师长孙立人认为撤退路途遥远，拒绝接受命令，接受中缅印战区美陆军司令兼中国战区总司令蒋介石的参谋长约瑟夫·史迪威的指挥，率所部第38师撤往印度。

戴安澜接受撤退命令率领第第200师经缅北野人山、滇西纵谷撤往云南。日军沿途追击第五军，因地形不利行军，五军各部遭受严重打击。5月16日拂晓，第200师师部在朗科地区行进途中遭敌伏兵袭击，戴安澜胸、腹部重伤。

至5月26日时，因伤口感染严重，已糜烂穿孔，由于缅北复杂的地形和连绵的阴雨，戴安澜终因缺乏药物医治，伤口化脓溃烂，戴自知来日无多，命左右卫士将之扶起，随后向北面高呼“反攻！反攻！中华民国万岁！”后，殉国于缅甸茅邦村，享年38岁。

中华民国政府于1943年4月1日在广西全州的湘山寺为其举行了国葬，并追授陆军中将。蒋介石赠挽联：“虎头食肉负雄姿，看万里长征，与敌周旋欣不忝。马革裹尸酹壮志，惜大勋未成，虚予期望痛何如？”

毛泽东为其赋诗《五律·挽戴安澜将军》：“外侮需人御，将军赋采薇。师称机械化，勇夺虎罴威。浴血东瓜守，驱倭棠吉归。沙场竟殒命，壮志也无违。”

美国国会授权总统罗斯福颁发第二次世界大战中外国同盟军将领之军团功勋章给戴安澜将军，他是第一个受此殊荣的中国军人。

戴安澜有三子一女，他取名为覆东、靖东、澄东、藩篱。意为覆灭东洋、平定东洋、澄清东洋、国之屏障。