攻占新平洋后，孙立人率新三十八师如下山猛虎般扑向于邦。亲临前线督战的史迪威在日记中写下自己的感受：“中国人打得很好，这些人勇猛无畏，下级军官是好样的。”新三十八师全部夺占了于邦的日军阵地。日本战史这样记载：“此番中国军队无论是编制、装备，还是战术、技术，都完全改变了面貌。尽管我军第五十六联队奋勇作战，但损失惨重……使全军不禁为之愕然。”
孙立人的新三十八师和驻印度的全体军人，在密支那的攻坚战历时最长，也最为艰苦。缅语为“魔鬼居住的地方”的胡康河谷，位于缅甸最北方，由达罗盆地和新平洋盆地组成。河谷山高林密，河流纵横，雨水泛滥，道路难行。在攻占新平洋的战斗中，新三十八师官兵在过膝的泥水中奋战，拼死攻击日军。战局僵持时，史迪威派美国空军用飞机从1944年5月18日至8月1日，大规模偷袭密支那，而中国人则组成“敢死队”与正面部队同时发动进攻。连续激战81天，日军终于全线崩溃。
密支那战役，孙立人威名更盛了。
1944年8月，中国驻印军攻占密支那城。由于缅甸的雨季到来，部队奉命就地休整。此间，中国驻印军队扩编为两个军，孙立人任由新三十八师为基础扩编成的辖新三十八师、新三十师的新一军军长。廖耀湘任新二军军长，原新一军军长郑洞国升任中国驻印军副总指挥。
孙立人的新一军在密支那休整的后期，国内派来主要由大学生和高中生组成的青年军，其中一部分派到新一军。孙立人对这批有文化有知识的青年军人说：“你们是知道怎样打倒日本侵略者的，但打倒日本人的同时要保护好自己。”他以自己的选择和经历激励投笔从戎的年轻人，在国家、民族生死存亡的关头挺身而出，捍卫国家领土主权的完整和民族的尊严。来到新一军的新兵们决心以军长为楷模锤炼自己。
在缅甸两年的艰苦战斗中，在战略上，孙立人自始至终采取主动冲击战略，使敌人处于相对被动状态。在战术上，他则成功采用“火力主义”战术，即在攻击前用猛烈炮火重创敌人阵地，再攻击占领。他运用自创的战略战术，率领新三十八师、新一军在协同盟军抗击日本侵略者的战役战斗中屡建战功。显赫的战功，辉煌的战绩，使孙立人被国际舆论界誉为“东方的隆美尔”。
1945年5月，孙立人率新一军回国。此时，欧洲盟军统帅艾森豪威尔邀请蒋介石派3人考察团前往欧洲战场考察，指名孙立人参加考察团。
积怨震主解除兵权
抗战胜利后，赴欧考察回国的孙立人奉命率新一军进驻广州接受日军的投降。孙立人借机对新一军进行整训和扩充，装备了美国、日本的武器，收纳了大量的军用物资。此时，新一军与新六军、第五军、第十八军、第七十四军并称国民党军的“五大主力”，而新一军更自称为“天下第一军”。
1946年，新一军被蒋介石调派东北，投入反共反人民的内战第一线。8月，孙立人被任命为东北保安副司令兼新一军军长和长春警备司令。来到东北，不是黄埔出身的孙立人与那些以“天子门生”自诩的黄埔系将领在心理上互不相容。孙立人征缅的基本部队是由税警总团改编而来的，原属宋子文的“私人武装”，因而受到歧视和挤压。与此同时，蒋介石与特别欣赏孙立人的史迪威由相恶发展到相互不能容忍的地步，这也在一定程度上影响到蒋介石对孙立人的个人感情。孙立人虽被任命为东北保安副司令，其地位却在比他小4岁黄埔系将领杜聿明之下，孙立人对此心生不满。其后，长春警备司令一职又被另一黄埔将领、比他小6岁的廖耀湘夺去，孙立人更是愤愤不平。
1947年，是孙立人军事生涯中最糟糕的一年。他率部进入东北以来，虽取得一些小的胜利，但遭遇林彪率领的解放军部队，其主力被林彪部吃掉了。孙立人和他的新一军自出关后，再没有什么光辉传奇了。东北民主联军自编顺口溜说：“吃菜爱吃白菜心，打仗要打新一军。”“新一军自称鹰，实际是狗熊，行动像乌龟，打仗像爬虫。”新一军官兵颇不服气，被解放军俘虏的新一军一一三团二营营长孙蔚民扬言：“我们军座孙立人将军说过，新一军只打胜仗，不打败仗。你们的总司令林彪太不仗义，偷偷摸摸地打。要不，我们摆开阵势，重新打一仗试试。”
然而，孙立人没有再和林彪较量的机会了。在中国远征军进军缅甸时与杜聿明结下的矛盾，延续到东北战场了。杜聿明屡次发电给蒋介石，批评孙立人骄横跋扈，指责其作战不力。蒋介石鉴于孙立人和杜聿明不合，而且在东北将领中比较孤立，不可能取代杜聿明统领各军，于是下决心解除孙立人的直接兵权。
不久，孙立人被调任陆军副司令兼陆军训练司令，他苦心经营的新一军则交由黄埔四期出身的新二军第五十师师长潘裕昆指挥。
后来，孙立人通过美国人周旋，以他练兵有方的名义向蒋介石说情。蒋介石念孙立人在印缅战场上的突出表现、在国际友人心目中的地位与影响，改派他到台湾督练新军。
全面免职身陷囹圄
1949年，国民党败退台湾，孙立人出任“台湾防卫司令”。1950年3月1日，蒋介石在台北“复任总统”，当天任命孙立人为“陆军总司令”。蒋介石在这时起用孙立人，是因为孙立人有亲美的国际背景，希望通过起用孙立人改善国民党破败的国际形象，以求获得美国援助。同时，由于国民党来台之初陆军战斗力衰败，士气低落，装备极差，蒋介石为力保台湾，又任命孙立人为“陆军总司令”兼台湾省“保安司令”。一年后，孙立人晋升为二级陆军上将。
担任“陆军总司令”的孙立人，深深感受到陆军的待遇远不如空军、海军。为此，他颇为不满，甚至追着蒋介石要求改善待遇。蒋介石心里袒护海军和空军，不理睬孙立人。一向看不起“海军总司令”桂永清、“空军总司令”周至柔的孙立人，情急之下喊道：“委座，我们可以比啊，国文、英文、数理化、操练、作战，来比好了！”哭笑不得的蒋介石骂孙立人：“不懂政治。” 孙立人在“陆军总司令”任内，极力抵制当时的“总政战主任”蒋经国在军队中的政治工作制度，得罪了“当朝天子”。美国政府对孙立人的期望甚高，把他和吴国桢视为一文一武之干才，有意加以培植。孙立人与美国关系向来引人瞩目，美国有意“以孙代蒋”、主控台湾的传闻一度甚嚣尘上。因此，蒋介石深恐孙立人以美国为靠山，挟美自重，难以控制，于是在1954年6月免去其“陆军总司令”职务，给他个“总统府参军长”虚职。
虽然被免了职，但事情并没有结束。一年后，台湾当局以孙立人与其部属郭廷亮发动“兵变”的阴谋活动有关为由，对孙立人施行看管侦讯。1955年8月，蒋介石下令成立了以陈诚为首的9人调查委员会，调查“孙立人案件”。调查委经过50多天的“调查取证”，公布了1.6万字的调查报告。10月31日，台湾当局宣布对孙立人的处理：“以孙立人久历戎行，曾在对日抗战期间作战立功，且于案发之后，即能一再肫切陈述，自认咎责，深切痛悔。既经令准免去总统府参军长职务，特准自新，毋庸另行议处，由国防部随时察考，以观后效。”
自由降临公正未见
被免除军政一切职务，接受“随时察考，以观后效”的孙立人，开始了长达33年的幽禁生活，成为国民党高级将领中被软禁时间仅次于张学良的人。台湾当局为孙立人在台中市向上路一段18号安排占地495平方米的平房，派出6位便衣“照顾”，个人任何活动均必须经上级批准。
在幽居台中的漫长日子里，孙立人注重养生，定时起床、就寝，喜食水果、鱼类及杂粮，坚持爬山、打网球等运动。每逢过节，孙立人都会来到神龛前默默地为死去的部下焚香烧纸。同时许下两个心愿：一是回安徽老家探望父母坟冢；二是待“百年”之后归葬广州马头岗新一军印缅阵亡将士公墓，与战友“同冢长眠”。然而，孙立人的两个愿望均无法实现。
孙立人曾对台湾“外交部长”叶公超说：“我一生为国家牺牲、奉献，在枪林弹雨中差点丧命，清白与荣誉对我来说太重要了。我今天生命可以不要，但要公正与清白。”
由于其本人的坚持、家属和昔日部属的争取，孙立人得到一些民选“立委”的支持。在蒋经国去世后的1988年3月20日，台湾“国防部长”郑为元来到孙立人寓所拜访，告诉他：“今后你可以到任何想去的地方，见任何想见的人。”昔日名将孙立人，终于盼来了失去了33年的自由！可是，原来英姿飒爽、叱咤风云的将军，已成为老态龙钟的耄耋老人。
孙立人获得自由了，他的旧属热烈地为他筹办90大寿庆典活动。孙立人90寿辰庆典那天，台中市中正礼堂里岛内外宾客川流不息，3000多位故旧和部下齐呼拥戴孙立人的口号，使这位失去自由时未落泪的老将军感动得热泪盈眶。
但这一切并不是孙立人所期待的。他所期待的是：“政府应正式行文给我，并对国内外公布我是无辜的，然后还给我应得的荣誉。”可是，孙立人的期待直到他临终时也未能实现。
1990年11月19日，孙立人在台中病逝。冰心老人曾与孙立人同船赴美留学，老同学的逝世令她心情十分沉痛。她撰写了悼念孙立人的文章，文中以她年少时集龚自珍绝句为孙立人写照：
风云才略已消磨，其奈尊前百感何。吟到恩仇心事涌，侧身天地我蹉跎。
