לפני פרוץ המלחמה היו בין גרמניה לסין יחסים כלכליים וצבאיים קרובים. גרמניה עזרה לסין לחדש את התעשייה שלה ואת צבאה בתמורה לחומרי גלם ששילמה לה סין. יותר ממחצית מיצוא הנשק הגרמני בתקופת ההתחמשות הגרמנית שלאחר עליית הנאצים לשלטון, נעשתה לסין. למרות זאת, ההבטחה הגרמנית להקמת 30 דיוויזיות סיניות מאומנות ומצוידות לא התממשה, וב-1938 נסוגה גרמניה כליל מתמיכתה בסין, כשהיטלר לטש עיניו לברית עם יפן כנגד ברית המועצות.
התמיכה הסובייטית בסין.
לאחר חתימת הסכם אנטי-קומינטרן בין גרמניה הנאצית ליפן בסוף 1936, ולאחר פרוץ מלחמת סין-יפן, רצתה ברית המועצות לחזק את סין במלחמתה ביפן. בין השאר, כדי למנוע מיפן להפנות את שאיפות ההתפשטות שלה גם כלפי ברית המועצות ולפלוש למזרח הרחוק הסובייטי. בספטמבר 1937 חתמה ברית המועצות על הסכם אי התקפה עם סין, החלה לעזור לסין, ואישרה את מבצע זט, שבו הועברו לסין טייסים מתנדבים סובייטיים. כחלק מהמבצע הסודי, טיפלו טכנאים רוסים ושדרגו אמצעי לחימה שנשלחו לסין. הסובייטים העבירו לסין מפציצים, מטוסי תקיפה ואספקה צבאית, וכן יועצים צבאיים סובייטים ובהם הגנרל וסילי צ'ויקוב, שהתפרסם מאוחר יותר כמפקד הארמייה ה-62 בקרב סטלינגרד. בנוסף, שרשרת העימותים הצבאיים בין הצבא הסובייטי והצבא היפני באזור מונגוליה ומנצ'וריה באביב ובקיץ 1939, גרמה להפניית משאבים צבאיים יפניים במזרח אסיה היבשתית למערכה נגד ברית המועצות, וסייעה באופן עקיף, להקלת הלחץ היפני על סין. במסגרת זו פיקד הגנרל גאורגי ז'וקוב על הכוחות הסובייטיים, שהביסו את היפנים בקרב חלקין גול באוגוסט 1939. בקרב זה התגלו לראשונה כישוריו הצבאיים של ז'וקוב, אחד המפקדים הבכירים והמוכשרים ביותר של הצבא האדום במלחמת העולם השנייה.
לפני כניסת בעלות הברית המערביות למלחמה בסין, היו הסובייטים הספקים הזרים העיקריים של נשק ותחמושת לסין, בשווי שנאמד בכ-250 מיליון דולר. ב-1941 הפסיקו הסובייטים את אספקת אמצעי הלחימה לסין כתוצאה מחתימת הסכם הנייטרליות הסובייטי-יפני, ופלישת הצבא הנאצי לשטח ברית המועצות ביוני 1941 במבצע ברברוסה, שהובילה לפתיחת המלחמה בין ברית המועצות לגרמניה הנאצית ובעלות בריתה. הסכם הנייטרליות עם יפן הפחית את האפשרות של פתיחת חזית שנייה מול יפן במזרח, במקביל למערכה הצבאית נגד כוחות הציר במערב.
תמיכת בעלות הברית המערביות בסין.
החל מדצמבר 1937 הובילו האירועים הדרמטיים באזור סין, כמו טבח ננקינג וההתקפה היפנית על ספינת המשמר האמריקנית "פאנאי" על הנהר יאנגצה, להפניית דעת הקהל במערב באופן בולט נגד יפן, ולהתגברות החששות מהתפשטות טריטוריאלית יפנית. כתוצאה, החלו ארצות הברית, בריטניה וצרפת לספק אמצעי לחימה לקוומינטנג שבהנהגת צ'יאנג קאי-שק. בנוסף, מנעה אוסטרליה מחברה ממשלתית יפנית מלהשתלט על מכרות הברזל באוסטרליה, וב-1938 אף החרימה יצוא של עפרות ברזל מאוסטרליה ליפן. יפן השיבה במהלך מלחמתי בהודו-סין, ופלשה להודו-סין הצרפתית (כיום וייטנאם) ב-1940, והטילה הסגר אפקטיבי על יבוא אמצעי לחימה, נפט וחומרי אספקה אחרים לסין, שעד אותה עת הועברו מבעלות הברית לסין בהיקף של כ-10,000 טונות מדי חודש באמצעות הרכבת הסינו-וייטנאמית מהייפונג ליואן.
החל מאמצע 1941, מימנה ארצות הברית את הקמת קבוצת המתנדבים האמריקנים (AVG) שפעלה לעזרת סין וכונתה "הנמרים המעופפים". הקבוצה כללה יחידות של מטוסי תקיפה, טייסים וטכנאים, ומילאה בכך את מקומם של המתנדבים הסובייטים שפעלו לעזרת הסינים עד אותה עת והפסיקו את פעולתם כתוצאה מהפניית המאמץ הסובייטי כולו למלחמה נגד גרמניה באירופה.
בנוסף, הטילו ארצות הברית ובריטניה אמברגו על יפן, ומנעו העברת נפט ועפרות מתכת אליה, מה שהקשה על יפן להמשיך בפעולות מלחמתיות רחבות נגד סין במהלך 1941. פעולות אלו הובילו את יפן לסדרת התקפות על מטרות שבשליטת בעלות הברית המערביות באזור האוקיינוס השקט, ששיאן היה בתקיפת צי המלחמה האמריקני בפרל הארבור ב-7 בדצמבר 1941.
מכניסת בעלות הברית המערביות למלחמה ועד סיומה (1941 - 1945).
למחרת המתקפה היפנית על פרל הארבור הודיעו ארצות הברית ובריטניה על הכרזת מלחמה רשמית על יפן, ושלושה ימים אחר-כך, ב-11 בדצמבר 1941, הכריזה גרמניה מלחמה על ארצות הברית. בעקבות זאת נכנסה ארצות הברית במלוא עוצמתה למלחמת העולם השנייה לצד בעלות הברית.
מיד אחר-כך ניצח הצבא הסיני הלאומי, ה-NRA, באופן מוחץ בקרב על צ'אנגשה, שנערך בדצמבר 1941 ובינואר 1942, ניצחון שהביא לו יוקרה רבה בקרב בעלות הברית המערביות. מאותה עת כלל נשיא ארצות הברית, פרנקלין רוזוולט, את סין כאחת מ"ארבעת שוטרי העולם", יחד עם ארצות הברית, בריטניה וברית המועצות, והעלה בכך את מעמדה הבינלאומי של סין לרמה שלא ידעה כמותה, לאחר כמאה שנים שבהן ספגה סין השפלה מהמעצמות הקולוניאליסטיות.
גם לאחר הרחבת העימות העולמי לחזית האוקיינוס השקט, המשיך צ'יאנג קאי-שק לקבל אספקה מארצות הברית, אלא שבשונה מ שדרכו הועברה אספקה לברית המועצות בנתיב ימי שנשאר פתוח במרבית ימי המלחמה, נתיבי הים לסין ומסילת הרכבת הסינו-וייטנאמית היו מנותקים החל מ-1940. בין כיבוש בורמה על ידי היפנים ב-1942 ותפיסת דרך בורמה, ופתיחתה מחדש כדרך לדו ב-1945, הייתה האספקה שהועברה לכוחות הסיניים מוגבלת, והסתכמה במעט שיכול היה לעבור לסין בדרך האוויר מכיוון הודו ומעל להרי ההימליה. מרבית התעשייה העצמית הסינית נתפסה או הושמדה בידי היפנים, וברית המועצות לא הרשתה מעבר של אספקה לסין דרך קזחסטן ולתוך שינג'יאנג הסינית, מכיוון ששליטה, שאנג שיצאי, הפך לאנטי סובייטי בברכתו של צ'יאנג קאי-שק ב-1942. האספקה לסין הייתה, לפיכך, קטנה, מה שהגביל את כושרה לפתח התקפות משמעותיות נגד היפנים. למרות זאת, ב-1943, הצליחו הסינים להדוף התקפות יפניות גדולות בחוביי ובצ'אנגדה.
צ'יאנג מונה בידי בנות הברית למפקד הזירה הסינית ב-1942, כשגנרל ג'וזף סטילוול משמש כראש המטה הצבאי שלו, ובאותה עת גם כמפקד הכוחות האמריקאיים בזירת הלחימה של סין-בורמה-הודו. אלא שעד מהרה התערערו היחסים בין צ'יאנג לסטילוול, וסטילוול מתח ביקורת קשה על ההתנהלות הצבאית של הממשלה הסינית, הן בתקשורת האמריקאית והן בפני הנשיא רוזוולט. צ'יאנג המשיך במדיניות צבאית הגנתית למרות לחצן של בעלות הברית לפתוח במתקפות להסרת ההסגר שהטילה יפן על סין. כתוצאה, החל להתערער אמונן של בעלות הברית בכושרה של סין לפתוח במתקפות מתוך אסיה היבשתית, וריכזו את עיקר מאמציהן נגד היפנים בחזית האוקיינוס השקט, כשהאמריקאים מאמצים אסטרטגיה של כיבוש היקפי של איי האוקיינוס השקט שמסביב ליפן ששימשו להם כבסיסי הגנה והתקפה.
בהמשך המלחמה התגלעו חילוקי דעות נוספים בין סין, בריטניה וארצות הברית. בריטניה לא הסכימה להעביר כוחות בריטיים נוספים כדי לכבוש מחדש את דרך בורמה, על אף שסטילוול לחץ לעשות זאת והחשיב את פתיחתה מחדש של דרך בורמה כחיונית למערכה, מכיוון שהיפנים שלטו בכל הנמלים שבסין ומנעו בכך כל אספקה לסין בדרך הים. בנוסף, מדיניותו של צ'רצ'יל של "אירופה תחילה" עיכבה אף היא את התקדמות המערכה בזירה הסינית. צ'רצ'יל אף לחץ על סין לשלוח יותר ויותר כוחות להודו-סין למערכה בבורמה, אך צ'יאנג קאי-שק חשש שזהו ניסיון בריטי להשתמש בכוחה הצבאי המוחלש של סין כדי להגן על מושבותיה של בריטניה ולמנוע את נפילת בורמה, אחד ה"שערים" להודו, לידי יפן. צ'יאנג גם חשב שסין צריכה להעביר את מעט כוחותיה שבחזית הבורמזית חזרה למזרח סין כדי להגן על בסיסי האוויר האמריקניים שכללו מפציצים אמריקניים כבדים, ושהאסטרטגיה המתאימה באותה עת היא הפצצה אווירית מאסיבית על הצבא היפני. צ'יאנג גם הביע תמיכה בעצמאות הודו מידי הבריטים בפגישה שהתקיימה בינו לבין מהאטמה גאנדי ב-1942, מה שהעכיר עוד יותר את היחסים בין סין לבריטניה.
ארצות הברית, מצידה, ראתה בחזית הסינית אמצעי לריתוק כוחות יפנים גדולים שאחרת היו מופנים כלפיה, ובשטחי סין כבסיס יבשתי בעל חשיבות לבסיסי אוויר אמריקניים לצורך תקיפת יפן עצמה. ב-1944, כשהעמדות היפניות בחזית האוקיינוס השקט החלו להתערער במהירות, העביר אליה הצבא היפני מעל 400,000 לוחמים, ופתח במבצע איצ'י-גו, שהיה המתקפה הגדולה ביותר במלחמת העולם השנייה על בסיסים אמריקניים בסין. במתקפה זו הצליחו היפנים להשתלט על שטחים נרחבים, להפעיל את מסילת הרכבת ממנצ'וריה שבצפון ועד וייטנאם שבדרום למלוא אורכה, ולכבוש כל הערים הסיניות הראשיות במחוזות חונאן, חנאן וגואנגשי. הכישלון הסיני להגן על שטחים אלו הביא להחלפתו של סטילוול במייג'ור ג'נרל אלברט ודמאייר.
בסוף 1944, חברו במונג-יו הכוחות הסיניים מחיל המשלוח הסיני להודו בפיקודו של סוּן לי-גֶ'ן שהחלו במתקפה מכיוון הודו, עם כוחות בפיקודו של ואי ליהואנג שתקפו מיונאן. הכוחות הסיניים סילקו את הכוחות היפניים מצפון בורמה, והשתלטו על דרך לדו החיונית לאספקה שוטפת לסין, ובאביב 1945 פתחו במתקפות חזקות וכבשו מחדש את חונאן וגואנגשי שמדרום ליאנגצה שבמרכז סין. בהמשך 1945 היה כבר הצבא הסיני מצויד כראוי, הודות לאספקה שהגיעה עם פתיחת דרך לדו, והמפקד הצבאי האמריקאי, ודמאייר, תכנן לפתוח באופנסיבה נרחבת, מבצע קרבונדו, בקיץ 1945, כדי לכבוש מחדש את מחוז גואנגדונג שבדרום-מזרח סין, ומשם להמשיך ולכבוש את החוף הסיני המזרחי עד שאנגחאי. אלא שבאוגוסט 1945 הוטלו פצצות האטום על הירושימה ונגסאקי שהביאו לכניעת יפן, ותוכניות אלו לא יצאו לפועל.