太平洋戦争 開戦後の経過
しかし、沖縄戦の命運が決すると、決戦地を沖縄と考えていた昭和天皇と鈴木は「一撃講和」すら困難なことを思い知らされ、表向きはドイツ降伏直後の5月9日に「帝國と盟を一にせる独逸の降伏は帝國の衷心より遺憾とするところなり、帝國の戦争目的はもとよりその自存と自衛とに存す、是れ帝國の不動の信念にして歐州戦局の急変は帝國の戦争目的に寸毫の変化を与えるものに非ず、帝國は東亜の盟邦と共に東亜を自己の慾意と暴力との下に蹂躙せんとする米英の非望に対しあくまでも之を破摧しもつて東亜の安定を確保せんことを期す」とする戦争遂行の政府声明を出したものの、裏では昭和天皇が内大臣木戸幸一に、「鈴木は講和の条件などについては弱い。木戸はどう考えるか。軍の武装解除については、何とか3,000人とか5,000人の軍隊を残せるよう話ができないものだろうか」と講和を進めるよう打診している。昭和天皇は6月9日に、中国大陸の視察から帰ってきた参謀総長梅津美治郎から、「在満洲と在中国の戦力は、アメリカ陸軍師団に換算して4個師団程度の戦力しかなく、弾薬も近代戦であれば1会戦分ぐらいしかない」という報告を受け「日本内地の部隊は在満部隊より遙かに戦力が劣ると効いているのに、在満部隊がその程度の戦力であれば、統帥部のいう本土決戦など成らぬではないか」と認識、さらに6月12日には海軍の軍事参議官長谷川清大将から「海軍は兵器も人員も底をついている」「動員計画も行き当たりばったりの杜撰なもの」という報告も受けて、今までの事実認識が大きく崩れて、「本土決戦の戦勝による有利な講和」は幻影に過ぎないことを認識させられており、そのことを知っていた木戸は、天皇の親書を携えた特使をソ連に送り、対アメリカ、イギリスとの仲介を依頼するという講和案を考えて、昭和天皇に言上した。
昭和天皇の意向には陸海軍とも反対はできずに、本土決戦準備と並行してひそかにソ連を仲介役とした終戦工作が進められることとなった。外務省はソ連の駐日大使ヤコフ・マリクが疎開していた箱根の強羅ホテルに、広田弘毅元首相を交渉に向かわせた。しかし、交渉の進展がなかったため、鈴木は天皇の親書を携えた特使をモスクワに派遣することに決めた。特使の代表には元首相近衛文麿が選ばれて、外務省はソ連大使の佐藤尚武に近衛訪問の許可を得るように命じたが、既にソ連は1945年2月のヤルタ会談で極東の権益獲得を条件に対日参戦を決めており（極東密約もしくはヤルタの密約）、何ら成果は上がらなかった。この日本側の打診がソビエト連邦共産党書記長ヨシフ・スターリンに報告されたのが、スターリンがポツダム会談のためベルリン郊外のポツダムに向かった後であり、ソ連側は時間稼ぎのため引き延ばした上で、7月18日にはぐらかした回答をしているが、日本側がこの事情を知るよしもなく貴重な時間を浪費することとなった。
6月には日本海に米海軍潜水艦9隻が侵入（バーニー作戦）。7月14日には米海軍第38機動部隊（空母4隻、艦載機248機)は青函連絡船を攻撃して11隻が沈没し、北海道は孤立した（北海道空襲）。同7月の国内石油在庫量は48万kLで、これは開戦直前の備蓄量840万kLの5.7%にすぎず、ほぼ底をついた。沖縄へ海上特攻隊として向かった戦艦「大和」以下の艦隊は米海軍機動部隊の攻撃によって壊滅（坊ノ岬沖海戦）しており、海軍艦艇は5月以降、機能を停止した。
この頃には、南方資源地帯からの資材海上輸送の途絶及び、これまでのB-29の無差別爆撃により、日本の航空機生産力は低下しており、日本軍としては航空機使用の選択と集中をせざるを得ず、大本営は敵本土上陸部隊への全機特攻戦法への航空機確保が優先し防空戦闘を局限する方針をとっていた。また、防空戦力は、大都市に集中していたので、地方の中小都市については、敵機の跳梁にまかせることとなってしまった。このような防空戦略の後退は、国民の厭戦気分を高めることになった。日本の大都市を破壊しつくしたルメイは、目標を人口10万人から20万人の中小都市58に対する焼夷弾攻撃を行うこととした。この作戦は6月17日に開始されて、鹿児島、大牟田、浜松、四日市、豊橋、福岡、静岡、富山などが目標となり終戦まで続けられた。このころになると日本国民はアメリカ軍のどの兵器よりもB-29を恐れるようになっており、上智大学の神父として日本に在住し、日本人との親交が深かったブルーノ・ビッテルによれば「日本国民の全階層にわたって、敗戦の意識が芽生え始めるようになったのは、B-29の大空襲によってであった」と証言している。B-29は爆撃任務のほかに、約12,000個の機雷を日本列島沿岸各地に投下する「飢餓作戦」を行っており（関門海峡4990、周防灘666、若狭湾611、広島湾534、大阪湾380）、やがて国内海上輸送も麻痺した。
また、海上においても、室蘭や釜石では製鉄所を持ちながらも、迎撃用の航空機や大型艦の配備が皆無に等しいことを察知していたアメリカ軍は、艦砲射撃による対地攻撃を行う。また、日本本土近海の制海権を完全に手中に収めたアメリカ軍は、イギリス軍も加えて空母機動部隊を日本沿岸に度々派遣し、艦載機による各地への空襲や機銃掃射を行った。日本軍は本土近海に迫るようになった連合軍艦艇に対しても特攻で対抗し、連合軍艦艇にいくらかの被害を与えるなどしたものの日本軍の軍事的な敗北は明らかであった。
しかし、日本の戦争指導者は、密かに進めていたソ連を仲介とする終戦工作に期待しつつも、特に陸軍は連合軍と決戦を行い局地的な勝利を収めて有利な講和を結ぼうという「一撃講和」を諦めておらず、その決戦の地を日本本土とした。1945年6月8日には本土決戦の方針を定めた「今後採ルヘキ戦争指導ノ基本大綱」が昭和天皇より裁可され、その御前会議の席で参謀本部次長河辺虎四郎中将が特攻を主戦術として本土決戦を戦う方針を示した。特攻を主戦術とする方針に基づき、特攻兵器（震洋、回天、海龍など）が生産され各地に基地が設営され、作戦用航空機も陸海軍機と併せると1万機以上の航空機が本土決戦用に特攻機とその支援機として温存された。陸上の兵力も既設の12個師団86万人では戦力不足は明らかであったため、根こそぎ動員による新設師団の編成など、なりふり構わない戦力増強策で日本本土の兵力は54個師団400万人に増強されていた。しかし、日本軍は装備調達に苦慮していたため、根こそぎ動員で動員された師団の装備は不十分であった。特に第三次兵備で編成された師団の装備が不足しており、第53軍の第316師団にように、1個小隊に重機関銃2丁に小銃15～16丁しか配備されないなど、小火器の充足率は約40％、重機関銃や迫撃砲の充足率は約50％、火砲も未充足というものであった。また、国民義勇隊として2,800万人もの一般国民も戦闘に投入される計画であり、まさに大部分の国民が戦争に駆り出される事態となっていた。
一方、連合国においては、1945年2月のヤルタ会談直前に、ルーズベルトとチャーチルがマルタ島で協議し、1945年9月に九州侵攻を開始、1945年12月に本州に侵攻するといったタイムテーブルがチャーチルに提示された。そしてヤルタ会談ではルーズベルトがソ連のヨシフ・スターリン書記長に、日本本土侵攻作戦の陽動としてソ連対日参戦の同意を取り付けていた。3月29日には、統合参謀長会議が「対日攻撃戦力最終計画」を作成し、日本本土侵攻作戦全体を「ダウンフォール作戦」、九州侵攻作戦を「オリンピック作戦」、関東侵攻作戦を「コロネット作戦」と命名した。アメリカ陸軍参謀総長ジョージ・マーシャルはマッカーサーに「コロネットは日本にとどめを刺す作戦となるが、それはオリンピックの延長として実施される運びになろう」「ヨーロッパの戦争が1945年7月までに終わるという仮定に基づけば、オリンピック作戦の開始時期は12月1日、コロネット作戦の開始時期は1946年3月1日を目標に、計画を作成することとなる」とタイムスケジュールを説明している。
ドイツの敗戦が予想より早まると、オリンピック作戦も前倒しされ、5月25日に発令されたオリンピック作戦指令においては、Xデイと名付けられた九州上陸は1945年11月1日朝6時とされた。投入される兵力は、アメリカ軍だけでもオリンピック作戦では上陸部隊574,730人、支援要員や航空部隊も含めると766,700人、コロネット作戦では1,171,646人となるが、間接的に関与する人数も含めると500万名以上に上るとみられていた。また英連邦軍も地上部隊の他に海空軍や支援要員を含めると約20万名が投入され、アメリカと同様に間接的に関与する人数を含めると100万人以上となる予定であり、第二次世界大戦で最大規模の軍事作戦となる予定であった。
ルーズベルトの急逝により急遽大統領となったトルーマンは、沖縄戦での大損害により甚大な損害が確実視される日本本土上陸には消極的になっていた。この頃になると、オリンピック計画作成時の日本軍戦力分析は過小評価であったことが判明しており、損害の見積が最大で死傷者400万人以上などと上方修正されていた。特にドイツ軍との戦いの対比が論じられ、「ドイツ本土よりも戦車の運用が困難」「ドイツとの戦いよりも大損害を覚悟する必要がある」という分析の他にも、太平洋戦域でのアメリカ軍地上部隊の兵員の死傷率は、ヨーロッパ戦域の3.5倍という高い水準となっており、これらの大きな損害予想は日本本土侵攻慎重派の発言力を後押しすることとなった。
日本軍に対する化学兵器の使用が本格的に検討されるようになったのは、1943年11月のタラワの戦いでアメリカ軍海兵隊が多大な損害を被ってからであった。アメリカ陸軍参謀総長ジョージ・マーシャルも「我々が即座に使え、アメリカ人の生命の損失が間違いなく低減され、物理的に戦争終結を早めるもので、我々がこれまで使用していない唯一の兵器は毒ガスである」とも述べていた。やがて、日本本土空襲が開始されると、アメリカ軍は、東京市に効果的に毒ガスを散布するための詳細な研究を行っており、散布する季節や気象条件を初めとして散布するガスの検討を行い、マスタードガス・ホスゲンなどが候補に挙がっていた。また、アメリカ軍は日本の農産物に対する有毒兵器の使用も計画していた。1942年にメリーランド州ベルツビルにあるアメリカ合衆国農務省研究本部でアメリカ陸軍の要請により日本の特定の農産物を枯れ死にさせる生物兵器となる細菌の研究が開始された。しかし、日本の主要な農産物である米やサツマイモなどは細菌に対して極めて抵抗力が強いことが判明したので、細菌ではなく化学物質の散布を行うこととなり、実際に日本の耕作地帯にB-29で原油と廃油を散布したが効果はなかった。さらに検討が進められて、2,4-ジクロロフェノキシ酢酸を農作物の灌漑用水に散布する計画も進められた。
しかしルーズベルトの使用方針はあくまでも日本軍が使用した場合の報復的なものに限っていたが、硫黄島の戦いや沖縄戦でアメリカ軍が甚大な損害を被ると、きたるダウンフォール作戦に向けてアメリカ軍の損害を減らすためとして、積極的な生物化学兵器の使用の主張が強まった。沖縄戦でアメリカ陸軍第10軍を指揮したジョセフ・スティルウェル中将も、「毒ガスの使用が考慮に入れられるべきです。攻撃を軍事目標に限定すれば、民間人への使用という不名誉は回避できます」と主張していた。アメリカ統合参謀本部が、生物化学兵器の使用を世論に認めさせるため、マスコミと協力して世論づくりをしていたことを記録した極秘資料が情報公開により明らかになっている。当局の世論工作もあって、シカゴ・トリビューンは「彼ら（日本軍）をガスで片付けろ」という社説を紙上に掲載したが、「毒ガスを非人道的とする非難は誤りでもあるし、的外れでもある」「ガスの使用は数多くのアメリカ国民の命を救うと同時に、日本人の命もある程度は救う可能性がある」などと、アメリカ国民に生物化学兵器使用の罪悪感を軽減させるような主張をしていた。アメリカ軍はオリンピック作戦準備として、オーストラリアとハワイに生物化学兵器を貯蔵する大きな倉庫を大量に建設し、太平洋上の島々にも小規模な貯蔵施設が設置した。やがてルソン島と沖縄を攻略したアメリカ軍は、生物化学兵器7,500トンをルソン島に、16,000トンを沖縄に貯蔵する計画を立てた。そしてオリンピック作戦が開始されると、8,500トンの生物化学兵器を積載した輸送艦をマニラ湾に待機させて、いつでも前線に送り込めるようにする予定であった。
ドイツ降伏後の1945年（昭和20年）7月17日から8月2日にかけ、アメリカ大統領トルーマン、大英帝国首相チャーチルおよびクレメント・アトリー、ソ連書記長スターリンがベルリン郊外ポツダムに集まり、第二次世界大戦の戦後処理について協議した（ポツダム会談）。そして、この会談の期間中の1945年7月26日に、主にアメリカによって作成された後、大英帝国が修正を加え中華民国が同意していたポツダム宣言が3か国の共同声明として発表された。宣言は日本に無条件降伏を迫り、その後の連合国による日本占領と、日本軍国主義勢力の排除、カイロ宣言の履行、日本の主権を本州・北海道・九州・四国および連合国が決める諸小島に制限すること、軍隊の武装解除、戦争犯罪人の処罰、民主主義・基本的人権の確立など、全13項が日本に伝達された。
ポツダム宣言を伝達された日本政府は対応を協議するため翌27日に最高戦争指導会議と閣議を開催した。これを受けた東郷は最高戦争指導会議と閣議において、「本宣言は有条件講和であり、これを拒否する時は極めて重大なる結果を惹起する」と発言した。議論の末、一旦は日本政府として方針を示さないが、各新聞にコメント入りで報道させて国民に周知させるという結論となった。翌28日の新聞では、「笑止、対日降伏条件」、「共同宣言、自惚れを撃破せん、聖戦飽くまで完遂」「白昼夢 錯覚を露呈」などという新聞社による論評が加えられて報じられたが、各社とも扱いは小さく、国民に大きな影響はなかった。しかし、支那派遣軍総司令岡村寧次大将の「ポツダム宣言は滑稽というべし」という意見に代表されるように、首相の鈴木は軍の突き上げによって、やむなく記者会見で「共同声明はカイロ会談の焼直しと思う、政府としては重大な価値あるものとは認めず“黙殺”し、我々は戦争完遂に邁進する」との談話を発表した。東郷はこれを閣議決定違反だと激怒して抗議した。これが新聞各紙で「政府は黙殺」などと報道され、さらに海外では「黙殺」が「reject（拒絶）」と報道された。ポツダム会談中にトルーマンの元にトリニティ実験の成功の報がもたらされると、トルーマンは日本に降伏を促す手段として原爆の使用を決定したが、トルーマンは7月25日の日記に「日本がポツダム宣言を受諾しないことを確信している」と書いているなど、一旦はポツダム宣言を拒絶されることを予測しており、鈴木の“黙殺”は日本への原子爆弾投下を正当化する理由ともなった。戦後、鈴木はこの発言を振り返って「この一言は後々に至るまで、余の誠に遺憾と思う点であり・・・」と悔やんでいる。
アメリカはマンハッタン計画で原子爆弾の開発を進めていた。マンハッタン計画の責任者レズリー・グローヴス准将は、開発中のB-29を原子爆弾搭載機に決定し、陸軍航空軍総司令部航空資材調達責任者であるオリバー・エコルズ 少将にB-29を原子爆弾搭載可能の改造を行うよう命じた。この計画は、エコルズを含む数名で極秘裏に進められたが、B-29改造担当者はロスアラモス原子力研究所から2種類の形の原子爆弾を開発していると説明を受けると、その両方の爆弾を搭載可能な改造を行う必要性に迫られた。機密保持のため、2種類の原子爆弾をその形状から、それぞれ「シンマン（やせっぽち）」と「ファットマン（でぶっちょ）」、改造計画を「シルバープレート」と隠語で名付けた。マンハッタン計画を知らない多数の技術者に対しては、シンマンとはルーズベルト、ファットマンはチャーチルのことで、この2名が極秘裏にアメリカ国内を旅行するために使用するプルマン式寝台車を輸送するための改造であり、ことの重大性から寝台車もシルバープレートという隠語で呼んでいると説明している。のちにシンマンは設計変更で「リトルボーイ（ちびっこ）」と呼ばれることになった。シルバープレート機は戦争が終わるまでに54機まで発注を増やし、うち46機が納品されていた。原爆搭載機の製造と並行して、原爆投下のための特別の戦闘部隊の第509混成部隊を組織し、指揮官にはポール・ティベッツ大佐が選ばれた。第509混成部隊のほとんどの搭乗員が、自分達が大型の特殊爆弾の投下任務に就くということは知っていたが、その特殊爆弾が恐るべき破壊力を持つ原子爆弾ということを知らなかった。
第509混成部隊は徹底した訓練ののち、シルバープレート機を15機を擁して（終戦時までに29機に増強）1945年5月にテニアン基地に進出した。日本軍はテニアン島に潜伏していた生存兵が尾翼のマークを確認して新しい飛行隊が進出してきたことを確認し、まだ日本軍が支配していたロタ島を通じて大本営に向けて報告された。特殊任務部隊との認識はあったが、原爆投下部隊とは知らなかった大本営は、日本軍の情報力を誇示するため、東京ローズにプロパガンダラジオ番組ゼロアワーで第509混成部隊進出歓迎のことばを言わせたが、皮肉なことにこの部隊がのちに日本に大惨禍をもたらすことになった。原子爆弾の投下目標都市については、爆撃による被害が少なく原子爆弾の威力を検証しやすい都市が選ばれ、広島、小倉、横浜、京都などが候補にあがり、グローヴスは人口108万人の京都が原子爆弾の威力を測るのにもっとも相応しいと主張したが、陸軍長官のヘンリー・スティムソンが「京都は極東の文化史上重要で芸術品も数多い」という理由で候補から外させている。原子爆弾投下目標の選定が進む中で第509混成部隊は集中的な実地訓練を継続しており、パンプキン爆弾と名付けられた原子爆弾を模した大型爆弾による精密爆撃訓練などを行った。1945年7月20日にはパンプキン爆弾投下訓練のため東京を飛行していたクロード・イーザリー少佐操縦のストレートフラッシュ号で、副航空機関士ジャック・ビヴァンスの提案により、攻撃が禁止されていた皇居にパンプキン爆弾を投下することとなった。しかし、皇居の上空には雲が立ち込めており、レーダー照準での爆撃となったので、パンプキン爆弾は皇居には命中しなかった。日本のラジオ放送で皇居爆撃の事実を知った爆撃団司令部によりイーザリーらは厳しく叱責されたが、原子爆弾投下任務から外されることはなかった。
1945年7月16日、トリニティ実験が成功したが、その知らせはルメイらごく一部の司令官、参謀にしか伝えられず、依然として第509混成部隊の搭乗員らも新型爆弾の正体を知らされていなかった。テニアン島に重巡洋艦インディアナポリスが「リトルボーイ」を運び込んだときも機密保持の状況に変更はなかった。1945年7月26日にポツダム宣言が発表されたが、日本政府はこれを「黙殺」した。トルーマンからの原爆使用の承認を得ていたグローヴスは原爆投下命令を発し、8月2日には第509混成部隊名で出された野戦命令第13号で8月6日に第1目標広島、第2目標小倉に原子爆弾を投下すると決定した。8月6日、リトル・ボーイを搭載しパーソンズを乗せたB-29エノラ・ゲイはティベッツの操縦で午前2時45分にテニアン島から出撃した。その後に先行していた気象観測機ストレートフラッシュ号から第1目標の広島の天候は良好との知らせが入り、計画通り広島に初めての原子爆弾が投下されることになった。
エノラ・ゲイは計画よりわずか17秒の超過だけで、午前9時15分17秒（日本の時間では8時15分17秒）にリトルボーイを投下し、リトルボーイは投下後43秒でさく裂し、エノラ・ゲイは9マイル先に離脱していたが、衝撃波が激しく機体を震わせた。一瞬のうちに広島では、78,150人の市民が死亡し、70,147戸の家屋が半壊以上の損害を受けた。中国軍管区は豊後水道を北上するエノラ・ゲイ3機を発見し7時9分に警戒警報を発令していたが、うち1機のストレートフラッシュが一旦広島上空を通過して播磨灘方面に去ったので、7時31分に警報解除している。その後8時11分に松永対空監視所がエノラ・ゲイと観測機グレート・アーティスト号が高度9,500ｍで接近してくるのを発見したが、時すでに遅く充分な対応ができなかった。原爆投下成功の知らせは、ポツダム会談からの帰国中のトルーマンにも報告され、トルーマンは「さらに迅速かつ完全に日本のどこの都市であろうが、地上にある生産施設を抹殺してしまう用意がある。我々は、彼らの造船所を、彼らの工場を、彼らの交通を破壊するであろう。誤解のないよう重ねていうが、我々は日本の戦力を完全に破壊するであろう」という談話を発表した。
広島の3日後が次の原子爆弾投下の日に選ばれた。短期間の間に2回も原子爆弾を投下するのは、日本側にいつでも原子爆弾を投下できるストックがあると知らしめることが目的であったが、実際は次に投下する予定のファットマンがアメリカ軍が製造していた最後の原子爆弾であった。初回の任務を成功させたティベッツは2回目は信頼できる部下に任せることとし、広島の際に観測機グレート・アーティストの機長であったチャールズ・スウィーニー中佐がB-29ボックスカー号に搭乗して原子爆弾投下任務を行うことになった。目標は小倉か新潟いずれかに絞られたが、新潟は距離が遠すぎるという理由で第1目標が小倉、そして第2目標を同じ九州の長崎と定めた。1945年8月9日テニアン島を出撃したボックスカーは、午前8時43分に小倉上空に達したが、天候不良で小倉は厚い雲に覆われており、やむなく第2目標の長崎に向かった。長崎も天候は不良であったが、レーダーで爆撃進路をとっているときに一瞬雲の切れ目が見えたので、午前10時58分にファットマンを投下し、ボックスカーは燃料不足のためマリアナには戻らずそのまま沖縄に向けて飛行した。
日本軍も広島への原子爆弾投下以降警戒は強化しており、国東半島から北九州地区に向かう2機のB-29を発見したが、西部軍管区は広島と同様の編成であったのでこれを原子爆弾搭載機と判断し10時53分に空襲警報を発令した。第16方面軍司令部は、敵機の目標は長崎と判断しラジオを通じて「B-29少数機、長崎方面に侵入しつつあり。全員退避せよ」という放送を繰り返し流させたが、事前の空襲警報やラジオ放送はほとんどの長崎市民には認知されておらず（ラジオ放送そのものがなかったという証言もあり）長崎市民が大規模な避難をすることはなかった。11時2分に現在の原爆落下中心地公園上空でファットマンがさく裂し、長崎でも一瞬のうちに23,752人もの市民の命が奪われた。
なお、日本軍も原爆の開発を試みたが基礎研究の域は出ていなかった（日本の原子爆弾開発）。
その直後に、日ソ中立条約を結んでいたソビエト連邦も、上記のヤルタ会談での密約（ヤルタ協約）を基に、1946年4月まで有効である日ソ中立条約を破棄し、8月8日に対日宣戦布告をし、日本の同盟国の満洲国へ侵攻を開始した（ソ連対日参戦）。当時、満洲国に駐留していた日本の関東軍は、主力部隊を南方戦線や日本本土に引き抜かれて弱体化していたため、急遽、在郷軍人や居留民から25万人を動員し、70万人の兵力と、戦車150輌、航空機150機、火砲1000門を揃えたが、兵士の多くが老兵で、また装備の充足率も低く、真の兵力はこの数分の1に過ぎなかった。一方、アレクサンドル・ヴァシレフスキー率いるソ連軍は、兵員1,577,725人と火砲・迫撃砲26,137門、戦車・自走砲5,556両、航空機3,446機と、関東軍を圧倒していた。奇襲を受けた関東軍であったが、兵力不足を補うため満洲の2/3を放棄し、居留民150万人のうち110万人が居住する新京と大連間を走る「連京線」と新京から図們を走る「京図線」を結ぶ防衛線でソ連軍を食い止めるとする作戦計画に基づき、国境の要塞に配置された兵力を除き、主力は満洲南部への撤退を開始した。
満洲東部方面は防衛線の最重要地区であり、特にウスリー河対岸のソ連領イマン（現・ダリネレチェンスク）を見渡せる高地を抱え、長大な満ソ国境において唯一シベリア鉄道を視認できる戦略拠点であった虎林に関東軍は虎頭要塞を構築していた。本来であればこの要塞が東部国境防衛の要となるはずであったが、関東軍の他の部隊の例にもれず要塞守備隊も兵力は次第に減らされて、ソ連参戦時にはわずか1,400人となっていた。要塞には避難してきた周囲の居留民も収容していたが、そのうち500人が義勇兵となり戦力は1,900人となった。ソ連軍も虎頭要塞の堅牢さを警戒しており、対日宣戦布告がなされる前から激しい砲撃を加え、その量はわずか2日で7,000トンにも達したが、要塞は健在であった。その後わずか1,900人に対し、2個狙撃兵師団、1個戦車旅団で攻撃してきたが、日本で唯一配備されていた試製四十一糎榴弾砲や長射程の九〇式二十四糎列車加農、七年式三十糎長榴弾砲・四五式二十四糎榴弾砲などの巨砲を駆使し、圧倒的戦力のソ連軍に大損害を与えて2週間も足止めし、8月20日に陥落した時には兵士と居留民の生存者はわずか500人となっていた。
牡丹江においても第5軍指揮下の予備士官学校の候補生で編成された特設荒木歩兵連隊が、ソ連軍の重戦車相手に肉弾特攻で応戦、身体に爆雷を結び付けての戦車への体当たり攻撃でソ連軍戦車5～6輌を撃破して攻撃を撃退し続けるなど、8月13日までは戦線を守り抜いた。こうして一部戦線ではソ連軍の足止めに成功していたものの、戦線を突破したソ連軍機械化部隊の進撃速度は早く、その急進撃に恐れをなした大本営や関東軍は主力の防衛線を「連京線」と「京図線」を結ぶ複廓陣地からさらに後退した通化周辺とするよう命令を出した。しかし、その命令を聞いた第3方面軍司令官後宮淳大将は、「110万人の居留民を見捨てることなど関東軍の面目が許さない」「軍は居留民と共に生き居留民と共に死ぬ」と述べて撤退を拒否、隷下の第30軍に「新京を死守してほしい。本官は奉天を死守する」と命じている。
関東軍はソ連攻撃時の満洲居留民に対する方針について検討を先送りして具体的な対策を決めていなかった。しかし、関東軍が居留民退避に対して無関心であったということではなく、ソ連による中立条約破棄通告があったときには、関東軍司令部は各省の首脳や開拓団の代表者を招集し「近く予想されるソ連の侵攻に対する準備」を議題として長時間の討議を行っている。その席で開拓団はおおむね楽観的で「満洲は我ら墳墓の地、移るとすれば天国のみ」とか「ソ連の侵攻に対しては、老若婦女子も剣を持って起ち、軍と運命をともにすることを光栄とする」などの意見が出されて、関東軍より提案のあった退避には消極的であった。関東軍はその後も居留民に日本本土への退避を促したが、日本本土はB-29の空襲が開始されていたのに加え、満洲は食料などの物資が豊富であり、積極的に退避する居留民は少なかった。
8月9日にソ連参戦の情報が入ると関東軍は慌てて国境付近に居住している居留民に速やかな避難を示達したが、混乱のなかで十分には伝わらなかった。満洲国の首都新京においては、満洲国と日本政府の関係者、関東軍、南満洲鉄道などが集まって対策会議が開催され、軍からは新京防衛戦のため居留民の速やかな退避の要求があり、政府関係者からは「新京陥落まで家族と踏みとどまる」などの意見が出され、最終的には南満洲鉄道が避難のための臨時列車を出し、8月10日午後6時を一便として「居留民」「政府関係者」「軍」の順で新京から退避することが決定された。しかし、状況が切迫する中で、老人、妊婦、病人が優先される以外については駅に到着次第順に列車に詰め込まれるという状況になって、「居留民」「政府関係者」「軍」の順は最初から崩れてしまった。結局、避難列車第一便も大きく遅延し、8月11日1：40に新京を出発した。この後も2時間おきに列車が出発したが、故障続発で避難は捗らなかった。もっと悲惨な状況となったのは国境などの辺境からの避難民で、ソ連軍や暴民からの暴虐によって凌辱されたり、命をうしなうものも多数に上って、戦時中に死亡した居留民は3万人にも上った。暴虐な目にあわなかった避難民も飢餓や疫病に苦しみ、やむを得ず我が子を現地民に託すこともあり、後に中国残留孤児問題として残ることとなった。
庇護を失った住民を救うため、関東軍の一部将兵や鉄道警備隊や警官などが乏しい装備でソ連軍に立ち向かい鋒鏑に倒れるといった悲壮な状況も各地で見られることとなった。その例として、関東軍第5練習飛行隊の二ノ宮清准尉ら10人が、葛根廟事件などの虐殺事件を目のあたりにし、ソ連軍に一撃を加え居留民の避難する時間を稼ぐために、10機の練習機で特攻出撃した「神州不滅特別攻撃隊」がある。特攻機には特攻隊員の婚約者の女性2人も同乗しており、特攻隊員10人と婚約者2人はソ連軍戦車部隊に特攻し戦死した。
関東軍は、各戦域で敢闘して一部でソ連軍の進撃速度を遅らせ、居留民の避難の時間稼ぎをしたが満洲全域においては多くの居留民が戦禍に巻き込まれることとなり、1945年時点で満洲に在住した150万人の居留民のうち、戦時中に死亡した3万人に加え、戦後に餓死・病死したり行方不明になったものも含めると13万人が帰らぬ人となった。それでも、満洲からは朝鮮半島経由も含めて約135万人が戦後に日本本土に帰国できた。結果的に多くの居留民を避難させることに成功した関東軍に対して、ソ連（現ロシア）には、「関東軍は臨機応変に後退し、避難民撤退の時間稼ぎをしながら、持久戦を展開した。ソ連軍は、8月13日に牡丹江を占領したが、15日の時点では、満洲の主要都市は陥落していなかった」という肯定的な評価もある。
8月9日の御前会議において昭和天皇が「戦争指導については、先の（6月8日）で決定しているが、他面、戦争の終結についても、この際従来の観念にとらわれることなく、速やかに具体的研究を遂げ、これを実現するよう努力せよ」と戦争終結のことを口にした。本土決戦による「一撃講和」を諦めきれない陸軍内で混乱が深まったが、首相の鈴木が天皇に発言を促し、天皇自身が和平を望んでいることを直接口にしたことにより、昭和天皇からの信頼が厚かった陸軍大臣の阿南惟幾が、徹底抗戦を主張する青年将校らを「御聖断は下ったのである。いまはそれに従うばかりである。不服のものは自分の屍を越えていけ」と身を挺して説き伏せ、8月14日、終戦の詔書が発されポツダム宣言を受諾（日本の降伏）することになった。その後も米軍による爆撃は続き、グアム島からの第315爆撃団B-29、134機が8月14日午後10時から8月15日午前3時まで日本石油秋田製油所まで爆弾12,000発を投下し、87名の従業員らが爆死した。敗戦と玉音放送の実施を知った一部の陸軍青年将校グループが、玉音放送 が録音されたレコードの奪還をもくろんで8月15日未明に宮内省などを襲撃する事件を起こしたが（宮城事件）、これは陸軍自身によって鎮圧された。8月15日正午、昭和天皇の玉音放送が放送された。
8月16日、大本営は全軍に対して、戦闘行為を停止するよう命令を発した。この後、鈴木貫太郎内閣は総辞職。玉音放送の後には、海軍において一部将兵が徹底抗戦を呼びかけるビラを撒いたり停戦連絡機を破壊したりして抵抗（厚木航空隊事件）した他は大きな反乱は起こらなかった。8月17～18日に起きた米軍機への迎撃（「B-32 (航空機)#歴史」参照）を最後に内地の日本軍は戦闘を停止したが、後述するように、日本軍民への攻撃を続けるソ連軍への抗戦（占守島の戦いなど）を中心に外地では戦闘が一部続いた。
翌日には連合国軍が中立国のスイスを通じて、占領軍の日本本土への受け入れや各地に展開する日本軍の武装解除を進めるための停戦連絡機の派遣を依頼し、19日には日本側の停戦全権委員が一式陸上攻撃機でフィリピンのマニラへと向かうなど、イギリス軍やアメリカ軍に対する停戦と武装解除は順調に遂行された。
8月28日、連合国軍による日本占領部隊の第一弾としてアメリカ軍の先遣部隊が厚木飛行場に到着し、8月30日には後に連合国軍最高司令官総司令部（GHQ/SCAP）の総司令官として連合国による日本占領の指揮に当たることになるアメリカ陸軍のマッカーサー大将も同基地に到着し、続いてイギリス軍やオーストラリア軍などの日本占領部隊も到着した。
9月2日には、東京湾内に停泊したアメリカ海軍の戦艦「ミズーリ」において、イギリス、アメリカ、中華民国、オーストラリア、フランス、オランダなどの連合諸国17カ国の代表団の臨席の下、日本政府全権重光葵外務大臣と、大本営全権梅津美治郎参謀総長による対連合国降伏文書への調印がなされ、ここに1939年9月1日より6年にわたって続いた第二次世界大戦は終結した。
玉音放送が全日本軍に降伏を知らせた翌8月16日になっても満洲では戦闘が継続していた。モスクワの総司令部はヴァシレフスキーに「8月14日の天皇による日本の降伏に関する通告は、無条件降伏の一般的声明に過ぎない」「ソ連軍は極東での日本への攻撃作戦を継続するべし」という命令を出して、日本軍が激しく抵抗している虎頭要塞などに猛攻を続けていた。スターリンは日本軍が抵抗を止めないことを理由にして、一気に北海道の北半分まで侵攻しようと画策していたが、トルーマンは「日本本土の全ての島にいる日本武装兵力はマッカーサー将軍に降伏するものである」とスターリンの画策を真っ向から否定した。それでもスターリンは極東ソ連軍の侵攻の手を緩めることはなく「関東軍の破砕、全満洲、北朝鮮、南樺太、千島を解放せよ」と命じている。一方、関東軍司令官の山田乙三大将は17日に各部隊に停戦命令を下達し、ヴァシレフスキーに接触を試みていたが、8月19日になってようやく直接交渉による停戦が実現した。結局、国境付近で激しい戦闘はあったものの、関東軍主力は殆どソ連軍と戦闘することなく降伏し、捕虜となった将兵は70万人にも上ったが、そのうち57万人がポツダム宣言の第9条の規定に反して強制労働のためにシベリアに送られ、劣悪な環境での強制労働で7万人以上が死亡した（シベリア抑留）。日本の後ろ盾を失った満洲国は事実上崩壊し、8月18日に退位した皇帝愛新覚羅溥儀ら満洲国首脳は日本への逃命を図るも、侵攻してきたソ連軍によって身柄を拘束された。
満洲での戦闘は終わったが、ソ連軍は樺太と千島への侵攻を続けた。樺太の戦いで樺太を占領、8月22日には樺太からの引き揚げ船3隻がソ連潜水艦の攻撃で撃沈破されている（三船殉難事件）。千島列島にも侵攻し占守島の戦いで大きな損害を被ったものの、その後も千島列島を南下し続けた。マッカーサーの回想によれば、連合軍のソ連代表であったクズマ・デレビヤンコ中将は、日本に進駐後に一緒に行動していたマッカーサーに対して「ソ連軍は北海道に上陸し、日本をアメリカと二分する」と詰め寄ってきたのに対して、マッカーサーは「ソ連兵が自分の許可なく日本に入ったらデレビヤンコ将軍自身も含めてソ連代表部の全員を即座に投獄する」と脅してソ連軍の上陸を阻止したと主張しているが、ソ連軍の侵攻は止まることはなく、南千島を占領したのち、9月1日に色丹島、そして9月4日に歯舞諸島へ上陸してソ連領土とした。その間、北海道にはアメリカ軍は全くおらず、ようやく10月4日になって第77歩兵師団が函館に上陸しており、ソ連の侵攻には全く対抗できていなかった。ソ連軍に占領された島のうち、択捉島、国後島、色丹島、そして歯舞群島をあわせた4つの島については日本が領有権を主張して返還を求めているが、ソ連崩壊後に4島を実効支配しているロシア連邦が自国の領土と主張して返還に応じていない。
戦前から日本人移民が生粋の自国民の職を奪うとしてアメリカ、オーストラリア、カナダ、ペルー、ブラジルなどをはじめに移民排斥運動が行われていた。このことは、欧米と日本の信頼関係を低下させることに繋がると共に移民者は差別や偏見を受けていた。太平洋戦争が始まるとアメリカやペルー、カナダをはじめとする南北アメリカの13カ国やオーストラリアなどの連合国は、日本人移民のみならず、それらの国の国籍を持つ日系の自国民までも「敵性市民」として財産を没収し、アメリカや自国内の強制収容所に強制収容させた。アメリカの移民日本人1世はこの行為に対し憤慨し日章旗を掲げるなど遺憾の意を示した。その一方でアメリカ育ちの移民日本人2世の若者達の中には祖国への忠誠心を示すために志願、第442連隊戦闘団が組織され欧州戦線の最前線に送られ活躍した。このことは2世が名実共にアメリカ人として認められた一方で、1世と2世の激しい対立を生み出し禍根を残した。