1月にはアメリカ軍はルソン島に上陸した。2月には、首都マニラを奪回。。日本は南方の要所であるフィリピンを失い、バシー海峡を連合国に抑えられたため、日本の占領下や影響下にあったマレー半島やボルネオ島、インドシナなどの南方から日本本土への資源輸送の安全確保はより困難となった。マニラの戦いでは、日本軍とアメリカ軍との戦闘に巻き込まれたドイツ人神父など数十人、スペイン人200人以上が死亡し、旧市街のドイツやスペイン資産や駐マニラ領事館も被害を受けた。「この際の日本による対応に抗議する」という名目（実際は日本とドイツの敗北を見越した乗り換え）で、4月12日にスペインは日本と断交した。なお日本陸軍は1940年以来、ヴィシー政権との協定をもとにフランス領インドシナに駐屯し続けていたが、前年の連合軍のフランス解放によるヴィシー政権崩壊と日本の間の協定の無効宣言が行われたことを受け、フランス領インドシナに駐屯していた日本軍は3月9日、「明号作戦」を発動して戦闘を開始。連合国軍の支援を受けられなかったフランス植民地政府及び駐留フランス軍はすぐさま降伏し、インドシナを独立さ沖縄戦せた。なお、この頃においても中華民国との大陸打通作戦において優勢にあったインドシナ駐留日本軍は戦闘状態に陥る事は少なく、またかなりの戦力を維持していたのでイギリスやアメリカ、オーストラリアなどの連合軍も目立った攻撃を行わず、また日本軍も兵力温存のため目立った軍事活動を行わなかったため、マレー半島やシンガポールなどとともにこのまま終戦までの間大きな戦闘もなく終わる。フィリピンが陥落したことで、硫黄島や沖縄など日本の領土が次の目標になったことで、ついに日本でも終戦工作が本格化する。松岡元外相は旧友であり終戦工作に奔走していた吉田茂から、和平交渉のためモスクワを訪れるよう相談される。また吉田は、牧野伸顕や近衛ら重臣グループの連絡役として和平工作に従事（ヨハンセングループ）し、殖田俊吉を近衛に引き合わせ後の近衛上奏文につながる終戦策を検討。しかし書生として吉田邸に潜入したスパイによって2月の近衛上奏に協力したことが露見し、憲兵隊に拘束される。2月から3月後半にかけて硫黄島の戦いが行われた。島を要塞化した日本軍守備隊とアメリカ海兵隊との間で大東亜戦争中最大規模の激戦が繰り広げられ、両軍合わせて5万名近くの死傷者（アメリカ軍の死傷者は日本軍を上回った）を出した。末に、硫黄島は陥落した。これ以降アメリカ軍は死傷者の多くに慎重になる。前年末から、アメリカ陸軍航空隊のボーイング B-29爆撃機による小規模な日本本土空襲が行われていたが、この年に入り本格化していた。またそれまでは軍需工場を狙った高々度精密爆撃が中心であったが、カーチス・ルメイ少将が爆撃隊の司令官に就任すると、低高度による夜間無差別爆撃で焼夷弾攻撃が行われるようになった3月10日未明、これまで本格的な空襲を受けなかった東京の市街地を狙った東京大空襲によって、一夜にして10万人もの市民の命が失われ、約100万人が家を失った。その後も東京は、4月13日、4月15日、5月24日未明、5月25日-26日の5回大規模な空襲に見舞われた。低高度による爆撃に切り替えたことでアメリカ軍機の高射砲などによる被撃墜数は増加したものの、アメリカ軍は占領した硫黄島を、B-29護衛のP-51DやF6F戦闘機の基地、また損傷・故障してサイパンまで帰還不能のB-29の不時着地として整備した。この結果、護衛がついたB-29迎撃は困難となった。これに対抗すべく日本軍は有効射高16,000m の五式十五糎高射砲と連動した高射指揮装置つき防空陣地を築きB-29の撃墜に成功したとも言われるほか、新型迎撃機の開発を急ぎ、ジェット機「橘花」を開発し敗戦直前の8月7日に初飛行に成功し、1945年秋の量産開始を予定していたが終戦に間に合わなかった。また、アメリカ海軍やイギリス海軍の潜水艦攻撃や、機雷敷設により日本は沿岸の制海権も失っていき、さらに戦艦などによる艦砲射撃や、空母機動部隊による日本沿岸の艦載機による空襲、機銃掃射を頻繫に行った。しかしこれ対する日本軍の反撃により連合国の爆撃機や艦載機の被撃墜数も比例して急増し、多い日は1日で日本上空で数十機が撃墜され、その分連合軍の死者や捕虜が出る状況になった。3月26日に沖縄の慶良間諸島にアメリカ軍が上陸し、アメリカ軍とイギリス軍を中心とした連合軍は4月1日に沖縄本島に上陸して沖縄戦が勃発。沖縄支援のため出撃した世界最強の戦艦・大和も、アメリカ軍400機以上の集中攻撃を受け、4月7日に撃沈。残るはわずかな戦艦と十数の空母、巡洋艦のみとなり、さらに空母艦載機の燃料や搭乗員にも事欠く状況となったため、数少ない船艇を本土決戦のために保管する。ここに日本海軍連合艦隊は事実上その外洋戦闘能力を喪失した。連合軍の艦艇に対する神風特別攻撃隊による攻撃が毎日のように行われ、沖縄や九州周辺に展開していたアメリカやイギリス、オーストラリアなどの連合軍艦艇に甚大な被害を与える。日本軍は貨物機や練習機さえ動員して必死の反撃を行うが、少数ながらも戦果は大きく、3月26日の1日で駆逐艦「オブライエン」大破・死傷者126名、駆逐艦「キンバリー」中破・死傷者61名、他に軽巡洋艦「ビロクシ」と駆逐艦2隻を損傷させている。その後も沖縄本島や周辺諸島からの特攻出撃は続き、31日には誠第39飛行隊の一式戦「隼」が、レイモンド・スプルーアンス中将率いる第5艦隊の旗艦重巡「インディアナポリス」に命中、大破・航行不能にさせている。沖縄への連合国軍の上陸を許すなど、戦況悪化の責任をとり4月7日に辞職した小磯國昭の後継に、鈴木貫太郎を近衛文麿や岡田啓介らは首相に推したが、先にサイパンを失った責任を取り首相を辞任した東條は、「陸軍が本土防衛の主体である」との理由で元帥陸軍大将の畑俊六を推薦し、「陸軍以外の者が総理になれば、陸軍がそっぽを向く恐れがある」と高圧的な態度で言った。これに対して岡田が「陛下のご命令で組閣をする者にそっぽを向くとは何たることか。陸軍がそんなことでは戦いがうまくいくはずがないではないか」と東條を窘め、東條は反論できずに黙ってしまった。こうして鈴木を後継首班にすることが決定された。鈴木の就任後、アメリカ大統領ルーズベルトの訃報を知ると、同盟通信社の短波放送により深い哀悼の意をアメリカに送った。同じ頃、アドルフ・ヒトラーも敗北寸前だったが、ラジオ放送でルーズベルトを口汚く罵っていた。アメリカに亡命していたドイツ人作家トーマス・マンが鈴木のこの放送に深く感動し、イギリスBBCで「ドイツ国民の皆さん、東洋の国日本には、なお騎士道精神があり、人間の死への深い敬意と品位が確固として存する。鈴木首相の高らかな精神に比べ、あなたたちドイツ人は恥ずかしくないですか」と声明を発表するなど、鈴木の談話は戦時下の世界に感銘を与えた。5月に入ると連合国による空襲は激しさを増し、東京や横浜、大阪などへ再び空襲が行われたほか、これまでは空襲を受けてこなかった百万都市の他、仙台、福岡、岡山、富山、徳島、熊本、佐世保、奈良、静岡、四日市、彦根など、全国の中小各都市も終戦に至るまで空襲にさらされることになる。また、日本の領土であるものの、沖縄よりも本土に遠い台湾は、この頃よりアメリカ軍やイギリス軍の空襲や艦砲射撃に度々合うようになった。また同じく外地の朝鮮は、北部こそ連合軍の空襲に遭うことがあったものの、京城や釜山はほぼ無傷であった。満洲国は南方戦線から遠く、日ソ中立条約によりソ連との間で戦闘にならず、開戦以来平静が続いたが、前年の末には、昭和製鋼所（鞍山製鉄所）などの重要な工業地帯が、中華民国領内発進のアメリカ軍のボーイングB-29の空襲を受け始めた。同じく日本軍の勢力下にあったビルマでは開戦以来、元の宗主国イギリスを放逐した日本軍と協力関係にあったが、日本軍が劣勢になると、ビルマ国民軍の一部が日本軍に対し決起。3月下旬には「決起した反乱軍に対抗する」との名目で、指導者アウン・サンはビルマ国民軍をラングーンに集結させたが、集結後日本軍に対する攻撃を開始。同時に他の勢力も一斉に蜂起し、イギリス軍に呼応した抗日運動が開始され、5月にラングーンから日本軍を放逐した。5月7日にドイツが連合国に降伏。枢軸国で残るは日本とだけとなり、その日本は日ソ中立条約を根拠に中立を保つソ連を頼るしかなかった。しかしこれに先立つ2月、ヤルタ会談の密約、ヤルタ協約で、ドイツを破った後のソ連軍は満州、朝鮮半島、樺太、千島列島へ北方から侵攻する予定でいた。次いで7月17日からドイツのベルリン郊外のポツダムで、米英ソによる首脳会談が行われた。同26日には、全日本軍の無条件降伏と、戦後処理に関するポツダム宣言が発表された。またこれに先立つ6月には、疎開先だった箱根の強羅ホテルでヤコフ・マリク大使は広田弘毅元首相の訪問を受け、非公式での終戦交渉を行ったが当然ながらいい返事はもらえず、その上で鈴木内閣は、中立条約を結んでいたソ連によるより一層の和平仲介に期待し、同宣言を黙殺する態度に出た。このような降伏の遅れは、その後の本土空襲や原子爆弾投下、ソ連の参戦のみならず、日本軍や連合軍の兵士だけでなく大都市から中規模都市に爆撃目標が移った日本の一般市民にもさらなる惨禍をもたらすことになった。地上戦となった沖縄戦は、日本の軍民総動員による持久戦で連合軍を苦しめたが、6月23日に第32軍司令官牛島満中将が自決し沖縄は陥落する。しかしその後も日本軍が反撃するも、アメリカ軍は7月2日に沖縄作戦終了を宣告したが、日本軍によるゲリラ戦は7月後半まで続いた。18万8136人が死亡し、うち一般住民は3万8千人に上った。沖縄での日本軍の持久戦の結果、連合軍は九州上陸作戦などの、日本本土上陸作戦（ダウンフォール作戦）を中止せざるを得なくなる。またアメリカ、イギリスやオーストラリアを中心とした連合軍による、九州地方上陸作戦「オリンピック作戦」、その後関東地方への上陸作戦（「コロネット作戦」）も計画されたが、沖縄戦の日本の軍民を結集した強固な反撃で、双方に数十万人から百万人単位の犠牲者が出ることが予想され、計画は実行されなかった。アメリカのハリー・S・トルーマン大統領は、日本本土侵攻による自国軍の犠牲者を減らす目的と、日本の分割占領を主張するソ連の牽制目的、日本の降伏を急がせる目的から史上初の原子爆弾の使用を決定。8月6日に広島市への原子爆弾投下、次いで8月9日に長崎市への原子爆弾投下が行われ、投下直後には十数万人もの犠牲者が出た。なお、当時日本でも独自に原子爆弾の開発を行っていたが、必要な資材・原料の調達が不可能で、ドイツ、イタリアなどからの亡命科学者と資金を総動員したアメリカのマンハッタン計画には及ばなかった。原子爆弾を2発落とされても、まだ日本政府と軍は本土決戦に運命を託すと同時に、ソ連との中立条約の維持を根拠にした和平交渉にかすかな望みの綱をおいていた。しかしソビエト連邦は、上記のヤルタ会談での密約を元に、締結後5年間（1946年4月まで）有効の日ソ中立条約を一方的に破棄、8月8日、対日宣戦布告し翌9日、満州国へ侵攻を開始した（8月の嵐作戦）。これはソ連との中立条約の維持を根拠に和平の道を辿ろうとしていた日本政府にとって、最後の綱が切れた瞬間であった。この日以降日本政府と軍は急激に降伏への道を進んでいく。当時、満洲国駐留の日本の関東軍は、主力を南方へ派遣し弱体化していたため、市民含む地上戦が行われ必死に反撃を行うも総崩れとなった。降伏決定が報道された8月10日以降も、逃げ遅れた日本人開拓民が混乱の中で生き別れ、後に中国残留孤児問題として残ることとなった。また、ソ連参戦とその後のソ連軍の日本の降伏後の違法戦闘で、南樺太と満洲などは民間人を巻き込んだ凄惨な地上戦となった。ここでも日本の軍民総動員による持久戦でソ連軍を苦しめたが、地上戦の結果、南樺太と千島列島、満洲、朝鮮北部などの戦いで日本軍人約60万人が捕虜として不当にシベリアへ抑留された（シベリア抑留）。彼らはその後、ソ連によって過酷な環境で重労働をさせられ、6万人を超える死者を出した。満洲・南樺太・朝鮮半島に住む日本人の民間人は、流刑囚から多く結成されたソ連軍、日本を見限ったあるいはソ連兵に加担した多くの朝鮮人によって、殺害・略奪・暴行された。日本軍部指導層の一部が降伏を回避しようとしたため、8月10日の御前会議での議論は混乱した。しかし同盟国のドイツはすでになく、頼みの綱であった元中立国のソ連はもはや日本領土へ迫っており、北海道上陸さえ時間の問題であった。ここで鈴木首相が昭和天皇に発言を促し、天皇自身が和平を望んでいることを直接口にした事により、議論は降伏へと収束した。日本政府は降伏を決定した事実を、10日の午後8時に海外向けの国営放送を通じ、日本語と英語で3回にわたり世界へ放送した。戦闘は継続したものの、その4日後の8月14日、政府が同宣言受諾の意思を連合国へ直接通告、翌8月15日正午の昭和天皇による玉音放送をもってポツダム宣言受諾を国民へ表明し、戦闘行為は停止された（日本の降伏）。公式な第二次世界大戦の最後の戦死者は、8月15日の午前10時過ぎに、イギリス海軍空母「インディファティガブル」から化学製品工場を爆撃すべく千葉県長生郡に飛来したグラマン TBF アヴェンジャーが日本軍に撃墜され、乗組員3名が死亡したものだった。なお、同作戦でスーパーマリン シーファイアが零式艦上戦闘機との戦闘で撃墜され、フレッド・ホックレー少尉が無事パラシュート降下し捕えられ、その約1時間後に玉音放送があったもののそのまま解放されず、夜になり陸軍将校により斬首された事件も発生した（一宮町事件）。なおソ連軍による日本侵攻作戦は、9月2日の日本との降伏文調印をも無視して継続された。結局ソ連軍は満洲のみならず、日本領土の南樺太、北千島、択捉、国後、色丹、歯舞、朝鮮半島北部の全域を完全に支配下に置いた9月5日になってようやく、一方的な戦闘攻撃を終了した。