1941年11月，宋希濂被任命为第11集团军总司令并兼任昆明防守司令。当时，在蒋中正麾下的嫡系部队中，像他这样年轻就能担任如此高位的人并不多见，仅胡宗南、关麟征等少数黄埔一期生也曾获得过类似机会。这显示出蒋中正对宋希濂极高的重视和信任，并寄予厚望。
远征军遭遇惨败后，宋希濂主动请缨向蒋中正申请率领一支精锐部队前往缅甸，支援远征军撤退。然而，这一请求最终被拒绝。尽管蒋中正对宋希濂的能力十分信任，但他担心远征军失败后，昆明的战略位置更加重要，需要一位可靠的大将守卫后方，确保局势稳定。因此，宋希濂继续驻守昆明，承担重任。
事后来看，蒋中正的决定并非完全错误。如果当时宋希濂率部前往接应远征军，至少能够保证远征军的后路腊戌不被日军切断，这可能让远征军避免因失去后勤支援而转向野人山，减少伤亡。另一方面，宋希濂留守昆明，则有助于保卫这一关键战略据点。
在随后的惠通桥之战中，宋希濂果断部署，有效稳住了局势，避免了昆明失守。从战术推演来看，宋希濂若亲自率兵去支援远征军，或许会取得更好效果。然而，历史充满变数。当时日军第56师团只派出一个小队进攻腊戌，并有一个装甲车中队，全军人数不过两三千。由于战场情报不准确，杜聿明误以为后方已被切断，选择转向野人山。
如果宋希濂能及时派兵南下支援，凭借南北夹击的战术，很可能歼灭这支日军小队，从而改变战局。然而，远征军失败的消息迅速传开，西南大后方陷入混乱。百姓和逃兵涌向滇缅公路，日军虚张声势导致防线崩溃，芒市、龙陵等重要据点相继失守。
宋希濂见状立即行动，不再等待重庆指令，果断调集驻西昌的第36师，向云南祥云集结。事实证明，宋希濂的果断行动至关重要。凭借第36师的调动，他稳住了惠通桥防线，遏制了日军进一步推进。当第36师在祥云集结时，蒋中正终于打来电话，命令宋希濂派兵前线。
大规模运输车辆的调动是一大难题。正当宋希濂为此烦恼时，滇缅运输总局局长俞飞鹏主动提供了550辆卡车。这让宋希濂如获至宝，因为不仅第36师可以迅速运往前线，后勤物资和弹药也能一并送达，为即将到来的战斗提供了坚实保障。
第36师是宋希濂的心腹部队，曾随他征战淞沪、南京和武汉，积累了丰富实战经验。尽管老兵不多，但骨干力量仍然坚强。果然，第36师前锋106团刚到惠通桥北岸，就遭遇日军猛烈进攻。尽管日军派出增援部队，106团仍顽强抵抗。
直到107团到位，在李志鹏指挥下对日军实施背后夹击，最终击退敌军。随着日军主力被击溃，宋希濂意识到，虽然战斗胜利，但日军仍占据怒江北岸小高地。如不立即清除残敌，日军可能再次发动攻击。
于是，他集中第36师展开进攻。经过半天激战，残余日军被彻底消灭，怒江防线稳固。然而，重庆方面的情报出现重大偏差。蒋中正仍以为日军兵力仅两三千人，这一判断在杜聿明撤退时尚算准确，但此时显然不再适用。
实际上，日军第56师团主力北移，兵力已达2万人。得知此情报后，蒋中正决定改变战略，命令宋希濂派兵反攻腾冲和龙陵，并准备接回第5军。然而，宋希濂并未急于执行，而是保持谨慎，先派侦察部队在怒江南岸探查。
很快确认日军火力和兵力远超两三千人水平，将情报上报后，蒋中正取消了反攻计划。为了确保部队安全撤退，宋希濂采取巧妙策略，命令部队撤退时频繁发起佯攻，成功迷惑日军，顺利完成撤退。虽然战斗暂告一段落，宋希濂深知，面对日军强大压力，中国军队必须做好充分准备，随时应对未来战斗。
然而，当宋希濂清点部队时，问题逐渐显现。11集团军的71军和第66军在远征军失败后状态不佳，尤其是第66军指挥混乱，纪律松弛，导致部队溃散。宋希濂十分恼火，果断写信给蒋中正，要求严惩第66军指挥官张轸、刘伯龙和马维骥，并彻底整顿该部队管理。
蒋中正批准了宋希濂的建议，革职无能军官。此举在军中引起震动，虽有人指责做法严厉，但更多人认为，宋希濂此举是为了整顿军纪，确保抗战大局。宋希濂的果断行动赢得广泛尊敬，证明他不仅是一位勇敢的指挥官，更是具有远见、敢于冒险的军事领导者。