日军占领，中国抗日战争全面进入战略相持阶段。1940年9月，日本扶植的汪精卫政府将武汉特别市改为汉口特别市，期间，武汉人口锐减，常有骚乱发生。1944年11月，美军对武汉进行轮番轰炸，是为汉口大空袭，武汉市区遭到严重破坏。汉口大空袭是美军在首次使用燃烧弹对人口密集的大城市进行地毯式轰炸，这项战术之后被应用于对日本本土的空袭。1945年9月，国民政府收复武汉后，将武昌和汉阳组建武昌市，汉口仍为直辖市。国民政府军事委员会成立武汉行营，白崇禧坐镇。1946年10月，仅管辖武昌地区的武昌市政府成立，汉阳市区划