美军1944年中期开始发动对日空战，在战争最后几个月达到高潮。太平洋战争爆发前美国就已制订空袭日本的计划，但直到能执行远程任务的B-29超級堡壘轟炸機投入战斗后才落实。1944年6月至1945年1月，驻印度基地的-29轰炸机以中国境内基地为跳板，共九次袭击日本西部目标，但收效甚微。1944年11月盟军通过马里亚纳群岛战役控制马里亚纳群岛并建立基地，此后战略轰炸行动频率和规模激增。盟军起初采用日间高空投弹“精确”轰炸工业设施，但成效不彰。考虑到日本大部分工业生产是在小作坊或民宅完成，美军1945年2月开始在夜间低空向城市投掷燃烧弹，焚毁大片城区。1945年间，盟军飞机频繁从航空母舰或琉球群岛出动袭击日本目标，为原计划1945年10月开始攻入日本本土打基础。1945年8月初，美军用原子弹摧毁廣島市和长崎市。