戦闘において満州国や南樺太などで捕虜となった旧日本軍将兵や在満州民間人、満蒙開拓移民団など約65万人の軍人・軍属が連行されシベリアの強制収容所に抑留された（ポツダム宣言違反）彼らは過酷な環境下で強制労働に従事させられ、6万人を超える死者を出した。抑留された捕虜の総数については一説には200万人以上（ワレンチン・アルハンゲリスキーの著作およびダグラス・マッカーサー元帥の統計より）ともいわれている。
日ソ中立条約の不延長通告の後も、日本はソ連を仲介者とする連合国との和平工作を行っていた。新たに成立した鈴木貫太郎内閣は、発足してから戦争を終結に導くため首脳部の懇談会を持ち、「国体護持」と「国土保衛」を戦争目的とした。だが連合国は「無条件降伏」を主張してくるため、これを受諾することはできず、外交においては和平工作を推進し、軍事面では外交交渉を少しでも有利に進めるために、最低限国体護持を包括する和平へ導くため戦争を継続することが決定された。この政策は木戸幸一内府が試案を起草し、試案において現在の日本の状況が危機的であり、和平の外交交渉が早急に必要であると論じた。そして当時中立条約を締結していたソ連を介し、アメリカ・イギリスと最低限の条件で名誉ある講和を実現し、海外の部隊は撤退、軍事力も国防に必要な最低限に縮小することが述べられている。この試案は1945年6月9日に天皇及び首相、陸海軍などと協議し、実行に移すことが決まった。ただし、この政策には当初から反対もあった。東郷外相はソ連の対日政策はすでに挑戦的なものへと移行しており、実現する可能性は低いとして対ソ和平交渉政策に同意していない。しかし鈴木首相は、可能性を模索する意味で対ソ交渉政策を進めていた。
日本においては小磯国昭内閣が和平工作を推進し、危機的な状況を主に外交交渉によって打開しようと模索していた。小磯内閣は発足当初、戦争の完遂と同時に対ソ戦争回避を目標として対外政策を進めた。そのため、小磯内閣は戦争遂行とともにソ連との国交を好転させ、和平工作を進めることに努力した。しかしソ連は既に日本に対する開戦準備の兆しを見せており、1944年にスターリンは革命記念日の演説において日本を侵略国と発言し、また7月から8月及び11月から12月に各2回の国境地区における不法行為が発生している。また1945年4月5日にソ連は日ソ中立条約の不延長を日本に通告した。その理由として「情勢が締結当時と一変し、今日本はソ連の敵国ドイツと組して、ソ連の盟友であるアメリカ・イギリスと交戦しており、このような状態において日ソ中立条約の意義は失われた」と述べられた。日本はヤルタの秘密協定の合意を知らなかったが、ソ連の開戦意図を知りえた。当時の政府及び軍関係者はソ連の対日参戦の意思をこの時点で認識していた。同条約の効力は、双方ともに相手国に不延長を通告すればなくなるからである。
1886年、東京人造肥料会社（後の日産化学）を設立。会社が軌道に乗り始めた折、かねてより米国で特許出願中であった「高峰式元麹改良法」（ウイスキーの醸造に日本の麹を使用しようというもので、従来の麦芽から作ったモルトよりも強力なデンプンの分解力を持っていた）を採用したいというアメリカの酒造会社より連絡があり、1890年に渡米する。東京人造肥料会社の株主であった渋沢栄一に渡米を止めるように言われ、高峰は当初渡米を渋っていたが、益田孝の強い勧めもあって、渡米を決意する。渡米後、木造の研究所をこしらえ研究を続けるが、麹を利用した醸造法が採用されたことでモルト職人が儲からなくなり怒りを買うが、新しい醸造工場にモルト職人を従来より高い賃金で雇うことで和解した。しかし、モルト工場に巨額の費用をつぎ込んでいた醸造所の所有者達が、高峰の新しい醸造法を止めようと、夜間に譲吉、キャロライン夫妻の家に武装して侵入し、高峰の暗殺を試みた。その時高峰は隠れていたので見つからず、そのまま醸造所の所有者たちは高峰の研究所に侵入、結局高峰を発見できなかった所有者たちは、研究所に火を放って研究所を全焼させた。1894年、デンプンを分解する酵素、いわゆるアミラーゼの一種であるジアスターゼを植物から抽出し「タカジアスターゼ」を発明する。タカジアスターゼは消化薬として非常に有名となった。高峰が最初に居住したシカゴは当時アメリカでも有数の肉製品の産地で多数の食肉処理場が存在していた。この時廃棄される家畜の内臓物を用いてアドレナリンの抽出研究をはじめ、1900年に結晶抽出に成功。世界で初めてホルモンを抽出した例となった。アドレナリンは止血剤としてあらゆる手術に用いられ、医学の発展に大きく貢献した。高峰は1899年に東京帝国大学から名誉工学博士号を授与された。1912年には帝国学士院賞を受賞している。1913年6月26日、帝国学士院会員となる。同年、日本における「タカジアスターゼ」の独占販売権を持つ三共（現在の第一三共）の初代社長に就任する。また、アメリカの会社のアルミニウム製造技術と原料を使い、富山県黒部川の電源開発による電気を利用した日本初のアルミニウム製造事業の推進に取り組み、1919年高峰譲吉らによって 東洋アルミナムを設立。アルミ精錬に必要な電源確保のため黒部川に発電所を建設することになり、その資材輸送手段として鉄道建設も計画し黒部鉄道を設立、1921年鉄道免許状が下付された。また宇奈月温泉の礎となった黒部温泉株式会社や、黒部水力株式会社を立ち上げている。1922年7月22日、腎臓炎のためニューヨークにて死去。日本人は帰化不能とされていたため、当時の移民法により生涯アメリカの市民権は得られなかった。また黒部鉄道の開業が同年11月5日だったため、目にすることは叶わなかった。