1944年，國民革命軍第六軍與其上層單位十一集團軍一同編入中國遠征軍(第二次)，此時的第六軍下轄新三十三師、新39師、預備第2師，在1944年5月投入滇西緬北戰役。在一系列強攻戰中因為第六軍下轄部隊多為臨時編號，加之折損過重，因此1945年6月軍委會決議撤銷第六軍番號。人員則補充給其他部隊編實戰力。