與此同時，蘇軍也在東線取得節節勝利。到1945年2月，德軍從斯大林格勒一路敗退，已經龜縮到柏林郊區。腹背受敵的德國敗局已定，結束歐洲戰爭的日子為期已近。
但是，此時的亞洲仍處於法西斯日本的鐵蹄之下，500多萬日軍仍盤踞在朝鮮、中國、印度支那、泰國、緬甸、新加坡、馬來西亞、印度尼西亞和菲律賓等地。美國當時預計，在打敗德國之後，仍需付出100萬人的傷亡代價、苦戰18個月才能打敗日本。而伴隨著歐戰的勝利進程，美、英與蘇聯的矛盾和互不信任卻在增加，盟國之間急需加強協商，繼續團結合作。
1945年2月4~11日，美、英、蘇三國首腦聚會蘇聯克裏米亞半島的雅爾塔，召開了著名的“雅爾塔會議”（Yalta Conference），或稱“克裏米亞會議”。會議在原則上達成了戰後分區占領德國和大柏林的協議；為換取蘇聯盡早對日本作戰，會議還犧牲中國的主權和利益，簽訂了大國分贓的《雅爾塔秘密協定》，同意維持外蒙古現狀，把千島群島、庫頁島南部及附近所有島嶼劃給蘇聯，將大連港國際化，蘇聯租用旅順港作為海軍基地，等等。
1945年3月中旬，美軍突破齊格菲防線，打到了萊茵河畔。3月23日，美、英主力部隊開始強渡萊茵河。4月1日，北部的英軍與中部的美軍會師，將32.5萬德軍圍困在魯爾區。4月16日，蘇軍在東線大舉進攻，4月18日強渡奧得河與尼斯河，占領什葉羅夫高地；同一天，魯爾區被困德軍殘部向盟軍投降。4月19日，美軍占領萊比錫。4月25日，美、蘇軍隊會師易北河。
4月27日，蘇軍攻進柏林市中心，與德軍展開巷戰。4月28日，法西斯頭目墨索裏尼在意大利被處決。4月30日，蘇軍占領柏林的國會大廈；當日下午，希特勒在總理府地下室自殺身亡。5月2日，蘇軍全麵攻占柏林，柏林城防司令率殘部投降。5月4日，德國西北部、南部和丹麥、荷蘭、奧意邊境的德軍全部向美、英軍隊投降。
5月7日，阿爾弗雷德·約德爾將軍（Field Marshal Jodl）代表德國殘存的陸海空軍前往法國蘭斯的艾森豪威爾司令部，向美英盟軍無條件投降。5月8日，德國無條件投降儀式在柏林近郊的蘇軍司令部舉行，凱塞林（AlbertKesselring）元帥等三名德軍將領代表德國最高統帥部簽署了《無條件投降書》，歐洲戰爭宣告結束。
在開辟歐洲第二戰場的同時，美英盟軍也加強了在太平洋戰場上的攻勢。1943年夏秋開始，美軍從太平洋南部和中部一路北進，突破日軍的外圍防線，向日軍的內防禦圈發起攻勢。1944年6月15日，美國海軍陸戰隊進攻西太平洋通道上的重要關隘——塞班島，與日軍殊死激戰，殲滅3000多名日軍，於7月7日奪取塞班島。
6月19~20日，美國海軍第5艦隊在馬裏亞納海域大敗日本海軍，擊沉3艘日軍航空母艦、2艘油船，重創日軍4艘航母、1艘戰列艦、1艘巡洋艦和1艘油船，摧毀日軍450架飛機，美軍奪得了太平洋上的製海權和製空權。隨後，美軍突破太平洋上的日軍內防禦圈，攻占了關島，將日本本土及西南諸島置於盟國正麵打擊之下，日本朝野陷入恐慌，東條英機內閣於7月18日倒台。
10月24~25日，美國第7艦隊和第3艦隊在蘇裏高海峽、薩馬島海域和恩加尼奧角海麵，與日本海軍展開了第二次世界大戰中規模最大的3次海戰，史稱“萊特灣海戰”。雙方投入282艘艦隻參戰，日軍遭到災難性慘敗，損失4艘航母、3艘戰列艦、9艘巡洋艦和8艘驅逐艦，從此喪失了遠洋作戰能力。
1945年1月9日，美軍登陸菲律賓，2月25日攻占馬尼拉，5月中旬完成菲律賓戰役，前後殲滅日軍40多萬，擊毀日軍飛機9000架。