1.奪取硫磺島
1944年10月13日，美參謀長聯席會議發出指令，在結束菲律賓群島的戰役後，預定1945年1月在小笠原群島至琉球群島一線占領一至數處；在3月占領琉球群島一至數處，為在日本本土登陸創造條件。此外，美軍在北太平洋方向還不斷地對千島群島的日軍基地實施航空火力襲擊，從北方牽製日軍。
1945年初，在盟軍控製了菲律賓群島大部後，日軍在太平洋戰場的處境急劇惡化。為了挽救敗局，日本最高戰爭指導會議和日本大本營陸海軍部相繼發布了“帝國陸海軍作戰計劃大綱”和“決戰非常措施綱要”，提出要最大限度地從中國和南方資源地獲取戰略物資；在國內要不惜一切手段加快重要軍事物資的生產。同時，確定下一步的作戰重點是挫敗美軍繼續向日本本土的逼近，確保中國的台灣、琉球群島、小笠原群島和南千島群島等日本本土前島嶼的安全，為日本本土的防禦創造條件。日本大本營要求陸海軍在上述島嶼的作戰中，以持久作戰拖住美軍，消耗其實力。與此同時，在外交上日本開始與蘇聯接觸，企圖使蘇聯不參加對日作戰，同時企圖通過蘇聯的外交斡旋尋求與盟軍妥協的可能性。
自1944年6月底至1945年2月上旬，美軍憑借其強大的海空力量，對硫磺島進行了長達6個月的火力襲擊。總計投彈1.3萬餘噸，發射炮彈1.5萬餘發。在登陸的前三天，美航母特混編隊還對日本本州及東京進行了空襲，主要突擊目標為機場、海軍基地和其他重要的軍事目標，以達到孤立硫磺島的目的。與此同時，美海軍出動32艘潛艇，進行了海上封鎖，從而使硫磺島完全處於孤立狀態。在美航空母艦編隊空襲日本本土的同時，2月16日、17日和18日，美海軍的兩棲支援編隊和艦炮掩護隊還對硫磺島的灘岸和縱深防禦陣地進行了艦炮火力準備，共發射炮彈7500餘噸。在美軍登陸的當天，即2月19日零時前2小時20分，美海軍開始登陸前的直接火力準備（美軍曾稱此次艦炮火力準備為第二次世界大戰中最猛烈的一次）。參加直接火力準備的有：戰列艦7艘、重巡洋艦4艘、輕巡洋艦3艘和驅逐艦10艘。同時，艦載機也用火箭、炸彈和凝固汽油彈實施了航空火力準備。此次火力準備共持續32小時20分鍾，發射炮彈和投擲炸彈3.8萬餘發。
據統計，在登陸前美軍進行的預先火力準備和直接火力準備中，美軍共消耗炸彈、炮彈2.4萬餘噸，硫磺島上平均每平方公裏落彈1200餘噸。但是，由於日軍的工事構築隱蔽，深入地下，美軍火力準備的效果並不明顯。據美軍自己估算，原先準備通過火力摧毀硫磺島上914個目標，但實際隻破壞了其中的194個。
2月19日上午9時，作為第5陸戰軍第一梯隊的第4、第5陸戰師在硫磺島東部岸灘實施登陸。整個突擊登陸的過程幾乎按原計劃進行，十分順利。但由於大量美軍擁擠灘頭，加之遭到隱蔽工事中日軍的反擊，從而影響了美軍後續部隊的登陸速度。美軍第一梯隊上陸後，第5陸戰師分兵進攻摺缽山和一號機場。第4陸戰師派遣部分兵力向一號機場進攻，另一部沿海岸向北發起進攻。到2月19日日終，美軍約3.3萬人上陸，切斷了摺缽山與其他地區的聯係，並占領了寬3600米，縱深北麵為630米、南麵為990米的狹小登陸場。在這個登陸場內，美軍擁擠了6個陸戰團、6個炮兵營和2個坦克營。當天美軍傷亡2400多人。入夜，堅守在各防禦工事裏的日軍乘美軍立足未穩，曾多次組織小部隊出擊和滲透，但均被美軍擊退。到2月20日，美軍終於占領了一號機場。
登陸美軍經過2月21日一天休整後，在航空兵和炮兵的支援下，22日又重新發起了進攻。24日，美軍第28陸戰團經過苦戰攻占了摺缽山。24日日暮時，美第4和第5陸戰師開始向北進攻，並完成了對二號機場的進攻準備。當天，作為第二梯隊的第3陸戰師登陸完畢。從2月25日起，美軍3個陸戰師的兵力一線展開向島的北部進攻，第4陸戰師在右，第3陸戰師居中，第5陸戰師在左。日軍曾多次發起反擊，雖一度奪回失地，但因處於明顯劣勢，最後仍不得不後撤。3月1日，美軍占領了第二號機場。至3月9日，美軍又相繼攻占了硫磺島北部日軍正在修建中的第三號機場和兩個高地，將日軍控製在島的北端和東北端的狹小地帶內。又經過1周的苦戰，3月17日，殘餘的日軍800餘人被美軍牢牢圍困。3月25日夜，日軍守島司令栗林率殘部企圖突圍，但大部被美軍殲滅。3月26日，美軍宣布戰役結束，但清剿殘餘日軍的行動一直持續到4月底才結束。
硫磺島戰役曆時約35天，美軍為此付出了死傷2.1萬餘人的代價，約占登陸部隊人數的1/3；日軍守島部隊被擊斃2.5萬餘人，被俘1000餘人。
2.美軍登陸衝繩島
美軍在占領硫磺島後，計劃從日本本土西南突破其內防禦圈，以完成北起阿留申群島，中經硫磺島，南至衝繩島的對日本本土的戰略包圍態勢。
日軍在菲律賓群島失敗後，判斷美軍在進攻日本本土前，必先在衝繩島及其附近島嶼登陸。衝繩島一旦失守，朝鮮和中國沿海一帶海域的製空、製海權必將落入美軍手中，日本本土也將徹底暴露在美軍的打擊範圍之內，因此，衝繩島成為日本必須確保的最後堡壘。早在1944年秋，日軍第32集團軍司令官牛島滿中將就根據日本大本營的指示，擬定了確保衝繩島中部（包括讀穀和嘉手納兩個機場）和南部，並在海岸地帶與美軍進行決戰，殲滅登陸美軍的作戰方針。
3月23日晨，美第58航母特混編隊突然襲擊了衝繩島，並就此拉開了對衝繩島實施預先火力準備的序幕。
3月24日至25日，美軍第58航空母艦編隊出動艦載機廣泛壓製衝繩島日軍的防禦設施。3月28日、29日再次襲擊日本九州地區。美軍第52特混編隊的支援護航航空母艦大隊，於3月26日到達衝繩島附近海區，從3月29日起，美護航航空母艦的艦載機對島上的讀穀和嘉手納機場實施了襲擊。3月30日、31日美第58航空母艦特混編隊又襲擊了千繩島。3月26日、27日和31日，第57特混編隊（英海軍航母編隊）襲擊了先島群島東部的宮古島日軍機場。美第58特混編隊的大型艦隻和第54特混編隊於3月24日至31日對衝繩島實施了艦炮預先火力準備和直接火力準備。在此期間，美軍在登陸海區和鄰近海區開始了掃雷和水下爆破作業。美軍共發現6個水雷場，清除了180多枚水雷，掃清了登陸航道，並清掃海區2500平方海裏，為登陸作戰創造了有利的條件。
3月26日，美第77步兵師第一梯隊的5個步兵營，分別在慶良間列島的阿嘉島、慶留間島、外地島、座間味島和屋嘉北島突擊登陸。至3月29日日暮時，美軍已全部占領慶良間列島，並建立起了支援衝繩島登陸作戰的水上飛機基地和艦隊停泊及後勤補給基地，完成了衝繩島登陸作戰的第一步。
3月31日，美軍的坦克登陸艦和中型登陸艦，輸送第420野戰炮兵群的2個155毫米加農炮營（24門火炮）在慶伊瀕島登陸，未遇抵抗即占領全島。慶伊懶島距美軍的主要登陸地段羽具岐海灘約18公裏，距衝繩島南部的日軍防禦重地那壩市約13公裏，部署在該島的155毫米加農炮能有效地控製上述兩個地區，有力地支援美軍的登陸和陸上作戰。至此，美軍登陸作戰的第二步也告完成。
在美軍奪取登陸海區製空、製海權的過程中，日本海軍聯合艦隊司令長官豐田副武命令於26日實施“天”號作戰。從3月28日到31日，日軍共出動各種飛機870架次，用於攻擊衝繩島附近海區的美軍艦船，但由於日軍未能按時完成準備，使“天”號作戰喪失了戰機。
1945年4月1日8時30分，是美軍在衝繩島的突擊登陸時刻。在美軍的整個突擊登陸過程中，隻遇到日軍零散的炮火還擊，並未遇到任何有力的抵抗，因此進展十分順利。從4月5日起，衝繩島作戰已基本轉入陸上戰鬥，日軍的抵抗逐漸增強，陸上戰鬥進入激烈階段。
日軍為固守衝繩，從4月6日起組織了航空兵“菊水作戰”和聯合艦隊“特攻作戰”。從4月6日到6月22日，日本海軍航空兵共組織了10次“菊水作戰”，共出動飛機約3742架次。同時，日軍航空兵也頻繁地實施了小規模攻擊，共出動飛機約4109架次。美軍預先估計到日軍可能以陸海軍飛機，特別是自殺飛機對衝繩島海域的美軍艦船實施攻擊，遂以航空兵控製日本本土和台灣的各機場，並以登陸區為中心組織了16個雷達哨位，加強警戒。日軍組織的這次航空兵“菊水作戰”共損失飛機2258架。日軍報道，擊沉、擊傷美軍艦艇約404艘（實際沉沒34艘、受傷368艘，美軍巡洋艦以上艦艇沒有1艘被擊沉）。
在空中進行自殺性攻擊的同時，日本海軍聯合艦隊以殘存的海軍主力第2艦隊（戰列艦“大和”號、巡洋艦“矢矧”號和驅逐艦8艘）組成海上特攻艦隊，突擊衝繩島停泊場的美軍艦船。4月6日，該艦隊在伊藤整一海軍中將率領下，從日本內海出航，經豐後水道南下時被美軍潛艇發現。4月7日晨，經大隅海峽西行時，又被美軍偵察機發現。美軍第58航母特混編隊出動300架飛機，於7日12時32分至14時，對該艦隊實施了多次攻擊。結果“大和”號中10枚魚雷和5顆炸彈後，沉沒於九州西南約50海裏處，同時被擊沉的還有巡洋艦“矢矧”號和驅逐艦4艘。此戰後，顯赫一時的日本海軍已不複存在。
在此期間，美第3陸戰軍的2個陸戰師向衝繩島北部順利推進，於4月21日全部占領了該島北部和伊江島。陸軍第24軍的2個師向南進攻，克服了日軍的頑強抵抗，於4月24日突破日軍在島上的主防線牧港防線，5月31日突破首裏防線，6月22日突破該島南部的最後一道防線。同一天，日軍守島司令官牛島滿中將和他的參謀長一起剖腹自殺。爾後，美軍在島上轉入肅清殘敵的行動。至6月30日，島上戰鬥基本結束。7月2日，美軍正式宣布衝繩島戰役結束。
衝繩島登陸作戰使美軍取得了最後進攻日本本土的海、空軍基地。但也應該看到，日軍在衝繩島的防禦作戰，使美軍認識到了在日本本土發起登陸作戰的艱巨性，拖延了美軍進攻日本本土的時間，為日本本土的防禦爭取了時間。
3.中國軍隊的最後攻勢
根據日軍中國派遣軍的命令，1945年，日軍華北方麵軍除確保現有占領區外，還需要對進攻老河口，對美、蘇進行作戰準備。另外，依據中國派遣軍下達的《沿海方麵對美作戰準備綱要》，預定從華北方麵軍現有9個師中抽7個師調往上海方麵，第12野戰補充隊改編為獨立混成旅調往徐州。為此，1945年初開始，日軍華北方麵軍加緊整編部隊，充實預定對美作戰的部隊。為接替預定調出部隊的防務，新組建了第3～第7獨立警備隊（獨立警備隊編製訂員8857名，相當於旅）。為在山東半島準備抗擊美軍登陸作戰，1945年3～4月間，在濟南新建第43集團軍，下轄第59師、獨立混成第5、第9旅、獨立步兵第1旅。1945年春，日軍華北方麵軍警備兵力約125個營，19萬人，另有偽軍40餘萬人。日軍兵力明顯不足，士氣下降，除在山東為準備對美作戰而對八路軍發動一次較大規模的“掃蕩”外，基本處於守勢。八路軍為執行“擴大解放區，縮小淪陷區”的戰略任務，從1945年春開始對日軍發動了更大規模的反攻。
八路軍山東軍區，於1945年1月17日下達1945年作戰部署，提出：1945年山東我軍作戰主要方向，是求得開辟膠濟路東段南北兩側寬大地區，使我膠東、渤海、魯中、濱海互相聯係進一步縮短和鞏固；而對1944年所開辟之地區，主要爭取鞏固。
據此，1945年春，山東軍區進行了討伐偽軍榮子恒、趙保原及攻擊蒙陰等戰役。
2月1～2日，魯南軍區奇襲偽暫編第10軍榮子恒部駐守的泗水縣城，一舉攻入城內，擊斃榮子恒及其參謀長和日本顧問，全殲城內守敵。同時，八路軍攻克泗水城外圍楊莊、楊公村等據點，擊退日偽援軍。這次戰役，八路軍共殲敵2000餘人。
趙保原，原是國民黨魯蘇戰區暫編第12師師長，1944年8月公開投敵，所部被編為偽“剿共第7路軍”，總兵力約1.8萬人，盤踞在膠東膠濟鐵路以北以玩底（今萬第）為核心的五龍河及大小沽河中遊地區。2月11日夜，膠東軍區集中主力5個團又5個營（含1個迫擊炮營），並動員5萬民兵和群眾，首先向偽軍指揮部駐地玩底發起攻擊，至12日夜將其攻克，趙保原率殘部向南竄入即墨。14日，八路軍又攻克另一個重要據點左村。2月19日，戰役勝利結束。此役共斃傷敵2000餘人，俘虜7370餘人，擊潰2000餘人，給予趙部毀滅性打擊。
3月8日夜，魯中軍區集中主力4個團和一部分地方武裝、民兵，攻擊蒙陰縣城，至10日，全殲守敵，並殲滅一部由新泰來援之敵。
4、5月份，日軍對山東敵後抗日根據地進行了一次大“掃蕩”。反“掃蕩”結束後，八路軍山東軍區對日軍發動夏季攻勢，進行了討伐偽軍厲文禮、張步雲、張景月等的戰役。
厲文禮是偽魯東和平建國軍司令，所部1萬餘人，盤踞在以濰縣（今濰坊市）、昌樂、安丘為中心的膠濟鐵路兩側地區。6月5日黃昏，魯中軍區集中兵力1萬餘人，發起討厲戰役，先後攻克夏坡、景芝鎮等日偽據點60餘處，殲滅日偽軍7300餘人，27日戰役勝利結束。此役解放了1700多平方公裏的土地，控製了膠濟鐵路東段南側的重要地區。
張步雲是偽山東國民自衛軍第1集團軍總司令兼第1軍軍長，所部1萬餘人，盤踞濱海區北部的諸城地區。7月15日夜～30日，濱海軍區和魯中軍區共集中4個團的兵力，發起討張戰役，攻克相州、雙廟、鄭公、雙羊店、朱馬等據點，殲敵5000餘人，解放國士2500平方公裏，使諸城敵據點更加孤立。
偽第3方麵軍張景月部盤踞壽光南北地區，掩護膠濟鐵路，阻斷八路軍渤海軍區與膠東軍區之間的聯係。7月31日，渤海軍區在膠東軍區一部配合下發起討張戰役，主攻壽光以北張部堅固設防的前哨據點田柳莊，至8月12日將其攻克。爾後乘勝肅清殘敵，又攻克據點12處，張景月率殘部逃進膠濟鐵路線上的日軍據點內。此役殲敵2540人，解放了壽光外圍大片地區，進一步打通了渤海與膠東、魯中之間的聯係。
山東軍區部隊在重點實施膠濟鐵路東段作戰的同時，對其他地區的日偽軍也進行了攻勢作戰。5月中旬開始，魯南軍區在魯中、濱海軍區各一部配合下，先後發起臨（沂）費（縣）邊、部（城）馬（頭）等戰役，共殲敵7700餘人，收複郊縣、都城、費縣等縣城，進一步逼近隴海、津浦鐵路。渤海軍區從6月上旬開始在小清河以北進行了蒲（台）濱（縣）等戰役，共殲滅日偽軍3400餘人，收複蒲台（今濱州市）、濱縣、南皮、沾化、德平、慶雲等6座縣城，進一步孤立了敵在渤海區的中心據點惠民。
在山東軍區攻城略地，沉重打擊日本侵略者的同時，八路軍太行軍區，確定1945年作戰重點為豫北和平漢鐵路沿線。在豫北（黃河以北）之溫縣、孟縣至原武、陽武地帶，求得在麥收前全部肅清所有敵偽勢力，使之變為遊擊根據地或根據地。在平漢鐵路沿線則組織不斷的出擊，求得摧毀日偽第三道封鎖線，迫敵縮到距平漢線10公裏左右的狹窄地區內。此外，相機奪取昔陽、和順、遼縣、陵川等縣城，並拔掉其他深入根據地的某些據點。在作戰實施步驟上，第一步著重打擊與消滅偽軍（注意策動內應和反正），同時對出擾的日軍予以堅決打擊；第二步則相機奪取日偽合守和日軍單獨守備的薄弱據點。
1月21日至4月1日，太行軍區進行了道清戰役，殲滅日偽軍2500餘人，收複國土2000餘平方公裏，解放人口75萬。經過此次近3個月的輾轉進擊，黃河以北、道清鐵路以南除平漢鐵路和原武、陽武、溫縣、孟縣城外，全在八路軍掌握之中。
6月30日，太行軍區集中主力9個團，另有民兵、自衛隊員3萬餘人，發起安陽戰役。安陽城由日軍獨立混成第1旅2個連駐守，外圍據點由偽剿共第1路軍李英部駐守，共約7000人。太行軍區的目標是攻擊平漢路以西、觀台以南、鶴壁以北地區的偽李英部，爭取徹底殲滅與肅清該偽軍及所在地的少量日軍，解放與鞏固這一地區。到7月10日，戰役勝利結束，共斃傷日偽軍800餘人，俘虜及反正、投誠日偽軍2500餘人，擊潰偽軍900餘人，攻克據點30餘處，擴大解放區1500餘平方公裏，解放人口35萬，迫使日偽軍進一步向平漢線退縮。
另外，八路軍太嶽軍區在1945年春夏季攻勢中，主要進行了豫北戰役和同蒲線南段戰役。
太嶽區以南的豫北沁陽、孟縣、濟源地區，有日偽據點50餘處，兵力6000餘人。4月4日至月底，太嶽軍區發起豫北戰役，攻克據點40餘處，殲滅日偽軍2800餘人，反正與投誠的日偽軍1700餘人，打開了豫北局麵，肅清了豫北沁（陽）孟（縣）公路以西除濟源、柏香鎮、治戍鎮外的所有日偽軍。
為打開中條山西部地區的局麵，5月下旬至6月中旬。太嶽軍區主力部隊南下，進行同蒲路南段戰役，徹底瓦解了張同文部等偽軍、土匪部隊，使祁（家河）夏（縣）公路以南八路軍控製的地區與太嶽軍區第5軍分區中心區完全連成一片。
與此同時，八路軍冀魯豫軍區在1945年春夏季攻勢中，發動了南樂、東平、陽穀等戰役，共收複縣城19座，攻克據點240處，解放人口250餘萬。
八路軍晉察冀軍區，於1945年2月28日確定了《1945年擴大解放區方案》，確定1945年主要是開辟雁北、察南、綏東、熱河、子牙河東、大清河北和津浦路東地區。
冀中軍區從4月中旬到7月底，連續舉行了任（丘）河（間）、文（安）新（鎮）、安（平）饒（陽）、子牙河東、大清河北等戰役，攻克任丘、河間、文安、新鎮、饒陽、安平、武強、大城、獻縣、交河等縣城，共作戰2700餘次，殲滅日偽軍2.8萬餘人，拔除據點碉堡790餘處，收複縣城15座，解放人口500餘萬，擴大解放區麵積13.5萬餘平方公裏。至7月末，晉察冀軍區八路軍發展到11萬餘人，民兵數十萬人。
同處華北地區的八路軍晉綏軍區，在從1945年2月17日～4月25日的春季攻勢中，斃傷日偽軍1590人，俘虜和瓦解日偽軍810人，收複了方山、嵐縣、五寨3座縣城和其他據點54處以及離嵐、五三公路。
6月中旬，晉綏軍區發動夏季攻勢，力求排除靜樂及其周圍據點，爭取占領忻靜公路西段，擠掉神池至義井之敵，把敵人逼到同蒲路沿線。
為奪取忻靜公路西段，晉綏軍區指示第6、第8軍分區在忻靜公路以南共同組成臨時指揮部，統一指揮兩區部隊向忻靜線進攻，並以第1軍分區和第6軍分區各一部，分別由靜樂以西和靜樂以北向靜樂推進。6月19日，八路軍開始圍困靜樂縣城，同時對靜樂外圍和忻靜公路兩側的敵人展開攻擊，先後襲擊靜樂以東的石河村、利潤，靜樂以南的豐潤，靜樂以北的寧化堡等日偽據點，伏擊運動的敵人；小部隊、武工隊、民兵亦積極活動，先後炸毀橋梁20餘座，擊毀汽車多輛。