中国远征军浴血奋战，但终未能挽回战局，同年夏天，部分撤回云南，部分撤到印度。

重新编组中国远征军，伺机反攻缅甸，成了史迪威的重要战略计划。但史迪威性格直爽、说话尖刻，让蒋介石、何应钦等人感觉难以相处。中国远征军指挥官罗卓英就因为与史迪威意见不合，被召回国。

在史迪威和国民党高级将领的交往中，陈诚是他比较“看得上”的一位。他俩早在1938年就相识了，在随后的交往中都给对方留下了较好印象。史迪威在1943年1月3日的日记中写道：“必须弄掉糊涂虫(何应钦)……代之以长江中下游的小家伙(陈诚)?！?/p>

史迪威向蒋介石提出希望第六战区司令长官兼任湖北省政府主席陈诚担任中国远征军司令长官。1943年2月，蒋介石命陈诚到重庆，告诉他史迪威欢迎陈诚去任中国远征军司令长官一事，并说“恐其他将领难与合作”。

但陈诚认为：“在盟国真有协力同心联合反攻之诚意以前，中国的抗战方略，仍应以本国战场为第一，不宜轻言远征。”蒋介石则以“先从事整顿，并作反攻准备”为由，坚持让陈诚出任中国远征军司令。由于史迪威要求“专职专任，不得另有兼职”，蒋介石分别派人暂时代理第六战区和湖北省政府职务。3月12日，陈诚由重庆飞抵昆明，正式走马上任，将长官部设立于楚雄。

陈诚到任后，开始整训部队。为提升远征军战斗力，陈诚制定了“远征军作战部队整备计划”，命各部依计划实施。同时，他创办了军事委员会驻滇干部培训团，请蒋介石任团长，自己和龙云任副团长，在美方协助下，有计划地对各种专业干部进行培训。每个培训班队报到满一百人即开始训练，训练六个星期即结束（炮兵除外）。通过这样的训练方式，在1943、1944两年中先后训练约达一万人，其中包括一部分士兵。

装备技能训练，有美国军人担任，陈诚遂把精力和时间投入到“精神训练”当中。他提出“以穷治军”的口号，经常到各地视察并检阅部队，还经常召集将领训示演讲，以提振士气。他特别组织编印了《远征须知》，除分别辑录“总理训词”“委员长手颁阵中必读”“阵中反省录”及远征口号、远征歌等外，还分章编撰了“明了本身责任”“熟习兵要地志”“尊重各国国情”“实践训练要旨”“注重特殊情况”“争取最后胜利”等，其后附录了“革命军连坐法”“中华民国战时军律”等，让远征军长官人手一本。训练以外，陈诚还着手进行了补充兵员、加强补给、修筑道路、改进环境卫生、充实医药设备等工作。

陈诚就任远征军长官之前，国民党军曾利用驼峰航运走私货物。为了打击走私之风，陈诚到任后将原远征军长官部的走私大员的空运指挥官王大钧等多人扣留，不久又下令逮捕涉嫌贩卖鸦片的第49师副师长张夏威。

在云南，陈诚与史迪威保持接触，并就远征军的编训计划进行经常性磋商。陈诚说，他和史迪威之所以合作融洽，是因为自己做到“言而有信”：“凡是答应人家要做的事，一定做，并且尽速地做。凡是不能做的事，根本就不答应?！庇幸淮?，史迪威想要原中国空军学校的房子，作为远征军训练班的班址。他先和中国远征军第一路军军部的官员接洽，但过了很久都没有下文。陈诚上任后，史便来和陈诚交涉。陈诚一口答应。几天后，史迪威要的房子就到手了。史迪威说陈诚“是说一句算一句的人”。以后，他遇到难题，就去找陈诚解决。陈诚觉得能解决的就爽快答应，但不能解决的，就立即拒绝。

就在陈诚调整远征军部署、整肃军纪的时候，鄂西会战开始了，陈诚奉命回到鄂西指挥作战，直到8月才回云南，继续整训部队。11月中旬，陈诚胃溃疡发作，向蒋介石提出辞职。16日，蒋派卫立煌为远征军代司令长官。虽然如此，陈诚在几个月里，为远征军的调配、整训做了大量工作，使远征军的素质和战斗力有了较大提高。