1942年5月，日軍侵犯滇西邊境，怒江以西的大片國土落入敵手，中國抗戰(zhàn)后方的一條國際通道——滇緬公路被徹底截斷。

1944年5月，為了收復(fù)滇西失土，打通西南國際運輸大動脈——滇緬公路，使盟國的援華物資順利進入中國，最終取得抗日戰(zhàn)爭的勝利，中國遠征軍發(fā)起了滇西反攻。

遠征軍右翼軍第二十集團軍以6個師的兵力（含遠征軍直屬部隊）強渡怒江，仰攻高黎貢山，血戰(zhàn)南、北齋公房。接著又在盟軍配合下，圍攻騰沖城，于1944年9月14日將日寇全部殲滅，收復(fù)了抗戰(zhàn)以來的第一座城池—騰沖。此次戰(zhàn)役共殲滅日軍6000余名，遠征軍官兵陣亡9168名，盟軍（美）官兵陣亡19名。

1944年11月1日，云貴監(jiān)察使李根源至衛(wèi)立煌電文中倡議為烈士建立陵園。16日，成立“騰沖陣亡將士紀念建筑委員會”。二十集團軍總司令霍揆彰為主任委員、云貴監(jiān)察使李根源為副主任委員，集團少將高參孫嘯鳳負責(zé)具體工程監(jiān)修。墓園選址由霍揆彰親自勘定。

1945年1月2日，霍揆彰主持召開紀念建筑委員會專門會議，籌集建筑資金。同月12日再次開會發(fā)動募捐。委員會共收到社會捐款7500萬元（國幣）。15日，國殤墓園建設(shè)工程正式開工，于上午9點舉行破土奠基典禮。

新中國成立后，縣人民政府派專人駐守。“文革”期間，國殤墓園遭到嚴重破壞。

1984年6月，被公布為縣級重點文物保護單位。騰沖縣人民政府組建了“國殤墓園復(fù)修籌備組”，成立“國殤墓園復(fù)修委員會”，開始恢復(fù)國殤墓園。

1986年，正式成立管理機構(gòu)“騰沖國殤墓園管理所”，隸屬于騰沖縣文化局。

1987年2月，被公布為云南省級重點文物保護單位。

1988年8月1日，國殤墓園在一期復(fù)修工程烈士紀念塔和其他附屬工程照原樣修復(fù)基礎(chǔ)上正式對外開放。11月，成立騰沖縣國殤墓園管理所。1988年至1989年，云南省文化廳撥款5萬元，并派專家指導(dǎo)第二期復(fù)修工程，完成了小團坡塌方的擋土工程、3346方陣亡烈士墓碑及“倭�！钡男迯�(fù)工程。

1991年，被中宣部命名為“滇西抗戰(zhàn)紀念館”。

1994年，中共中央宣傳部批準在騰沖國殤墓園的基礎(chǔ)上建立“滇西抗戰(zhàn)紀念館”。

1995年，騰沖國殤墓園被評為全國文物系統(tǒng)優(yōu)秀愛國主義教育基地。騰沖縣國殤墓園制定出了第三期工程規(guī)劃，建設(shè)了兩幢展覽廳，展出圖片、實物等抗戰(zhàn)資料。

1996年11月，被國務(wù)院公布為全國重點文物保護單位。

2004年，在忠烈祠旁增設(shè)盟軍墓地。

2005年11月，國殤墓園被中共中央宣傳部公布為全國青少年愛國主義教育示范基地。

2008年9月14日，實行了對外免費開放。

2009年7月，經(jīng)云南省文化廳批準實施了忠烈祠全面維修工程，更換了腐朽的木構(gòu)件，還按始建風(fēng)貌，恢復(fù)了陣亡將士名錄碑刻及抗日將領(lǐng)、名人題刻等組件，工程于2010年2月竣工。

2011年，全國紅色旅游工作協(xié)調(diào)小組公布為全國紅色旅游經(jīng)典景區(qū)。

2013年8月，在國殤墓園東側(cè)改建滇西抗戰(zhàn)紀念館，館藏抗戰(zhàn)文物8萬余件。

2014年8月，入選第一批國務(wù)院國家級抗戰(zhàn)紀念設(shè)施、遺址名錄。

2017年4月，國家文物局批復(fù)關(guān)于國殤墓園石質(zhì)文物保護工程立項的函。

騰沖國殤墓園是第二次世界大戰(zhàn)期間，在中國遠征軍收復(fù)滇西、策應(yīng)密支那抗日作戰(zhàn)取得勝利之后，為紀念攻克騰沖的第二十集團軍陣亡將士而修建的烈士陵園。

1944年夏，為了完成打通中緬公路的戰(zhàn)略計劃，策應(yīng)密支那駐印軍作戰(zhàn)，中國遠征軍第二十集團軍以6個師的兵力向占據(jù)騰沖達兩年之久的侵華日軍發(fā)起反攻，經(jīng)歷大小戰(zhàn)斗80余次，于9月14日收復(fù)騰沖城，敵酋藏重康美大佐聯(lián)隊長及以下6000余人全部被殲，我軍亦陣亡少將團長李頤、覃子斌等將士8000余人，地方武裝陣亡官兵1000余人，盟軍（美）陣亡將士19名。

國殤墓園整個建筑群由紀念廣場、紀念碑、英烈墓冢三個部分構(gòu)成。以小團坡為起點，在其東北向的中軸線上，建有"攻克騰沖陣亡將士紀念塔"、"騰沖戰(zhàn)區(qū)抗日烈士墓"、"抗日英烈紀念堂"及墓園大門。主體建筑以中軸對稱、臺階遞進形式，由大門經(jīng)長通道循石級而上至第一臺階，再循石級而上，至嵌有蔣中正題李根源書之“碧血千秋”刻石的第二級臺階擋土墻，沿墻分兩側(cè)上至第二臺階，建有忠烈祠。

忠烈祠上檐下懸蔣中正題“河岳英靈”匾額；祠堂正門上懸國民黨元老、大書法家于右任手書的“忠烈祠”匾額，祠內(nèi)外立柱懸掛何應(yīng)欽及遠征軍二十集團軍軍、師將領(lǐng)的題聯(lián)；走廊兩側(cè)有蔣中正簽署的保護國殤墓園的“國民政府軍事委員會布告”，二十集團軍總司令何揆彰的“騰沖會戰(zhàn)概要”、“忠烈祠碑”等碑記。祠內(nèi)正面為孫中山像及遺囑，兩側(cè)墻體嵌陣亡將士題名碑石，共9618人。

忠烈祠后為相對高度31米的圓錐形小團坡，自下而上小碑林立，碑下均葬有陣亡官兵骨灰罐，墓園大門一側(cè)筑有“倭�！币蛔�，埋日軍尸于其中，并由李根源先生題書刻石名"倭冢"，以示侵略者的失敗。紀念塔建于坡頂。坡上蒼松翠柏，青草黃花，相伴著3168座排列整齊、挺然屹立的碑石，每塊碑石上刻有一位當(dāng)年攻城陣亡烈士的姓名、籍貫、軍銜、職務(wù)等。

根據(jù)2017年8月墓園官網(wǎng)信息顯示，設(shè)有2個展廳，展廳面積為650平方米，展出抗戰(zhàn)實物141件， 陳列采用現(xiàn)代博物館的布展理念，聲、光、電相結(jié)合。展出的內(nèi)容分為“驛路商旅翡翠誠”、“救亡的吶喊”、“859個日日夜夜—騰沖抗戰(zhàn)”、“炮火中誕生的大動脈”、“歷史的豐碑”五個部分。

共展出版面31版，照片168張，戰(zhàn)斗序列圖2張，抗戰(zhàn)示意圖9張，被日軍殘酷殺害的民眾統(tǒng)計表1份，浮雕3幅，紀念物3件，抗戰(zhàn)實物139件。

第二展廳的功勛柱上分別列有李頤、葉佩高、 威廉C·麥姆瑞、顧葆裕等12人的生平事跡。第三展廳展出抗戰(zhàn)書畫作品42件。此外園內(nèi)還新建有長60米高4米的大型浮雕石墻一座、銅雕像10組。

國殤墓園就在騰沖縣城，游客到達騰沖縣可打車或租車前往。市內(nèi)乘坐4路、6路可在國殤墓園下車。