1936年（昭和11年）12月，日本在《伦敦海军条约》有效期結束後，不再續簽《第二次伦敦海军条约》，同時《华盛顿海军条约》（五大国条约）的有效期亦終結，日本其後重啟海軍軍備競賽。1937年（昭和12年）7月7日盧溝橋事變後，日本與中國全面爆發戰爭。1940年（昭和15年）9月27日，大政翼贊會促成了《三国同盟条约》的簽定，日本成為軸心國成員之一。1941年（昭和16年）12月7日珍珠港事件後，太平洋戰爭爆發，日本至此完全涉入第二次世界大戰。日本於1945年（昭和20年）8月15日向同盟国投降，9月2日正式向盟军签署及递交投降文件，成為二戰軸心國陣營最後一個投降的國家，日本丧失所有在海外的占领地和屬地，至此大日本帝国已名存实亡。隨後同盟國對日本實施軍事占領，同時修改憲法與改造政治制度。1947年（昭和22年）《日本國憲法》頒布後，日本官方不再以此為正式國號。1951年（昭和26年）9月8日，《三藩市和約》簽定，日本才结束长达七年的盟军占领时期，并恢复正常国家地位。