1940年8月，德国航空兵开始对英国城市进行密集突击。为了接着征服苏联，希特勒策划《德意日三国同盟条约》，并于1940年9月27日在柏林签定完毕。
1940年7月-10月，希特勒发出了关于入侵英国的训令（海狮计划）。德军对英国发动猛烈的空袭和潜艇战。企图迫使英国屈服。丘吉尔首相领导英国军民奋起反抗，粉碎了希特勒的阴谋。德国遭到了发动侵略战争以来的首次失败。
1941年6月22日，德国撕毁《苏德互不侵犯条约》入侵苏联，执行巴巴罗萨计划，苏德战争爆发，第二次世界大战进一步扩大。
1941年9月30日，德国向苏联首都莫斯科发动代号为“台风”的闪击战，妄图在冬季到来之前攻占莫斯科。德军莫斯科战役的失败，是二战重要转折点。
12月6日，苏军从莫斯科城郊开始反攻，到次年4月下旬击溃德军50多个师，击毙击伤德军80多万人，将敌军击退150公里至400公里，解除了对莫斯科的威胁，夺回了60多座城市。苏军在莫斯科保卫战中的胜利宣告了希特勒“闪击战”的彻底破产。

1941年12月7日，日本偷袭美国在太平洋的海军基地珍珠港，以微小的代价重创美国太平洋舰队。次日下午，英美对日宣战，太平洋战争爆发。第二次世界大战达到最大规模。
1942年1月1日，中国、苏联、美国、英国、澳大利亚、比利时、加拿大、哥斯达黎加、古巴、捷克斯洛伐克、多米尼加共和国、萨尔瓦多、希腊、危地马拉、海地、洪都拉斯、印度、卢森堡、荷兰、新西兰、尼加拉瓜、挪威、巴拿马、波兰、南非联邦和南斯拉夫等26国在华盛顿发表《联合国家共同宣言》，表示赞成《大西洋宪章》，并决心共同战败德、日、意的法西斯侵略，不到侵略国无条件投降，决不和敌国单独议和。《联合国家宣言》标志着反法西斯阵线的最终形成。
1942年6月，日本军部为了彻底摧毁美国太平洋舰队，进攻美军驻守的中途岛，美军掌握了日军的作战计划，取得了中途岛海战的胜利，从而使太平洋战场的形式发生转折。
1942年7月17日，斯大林格勒战役爆发，到1943年2月苏军取得斯大林格勒战役的胜利，从此，苏军开始转入战略反攻阶段，斯大林格勒战役不仅改变了苏德战场的形式，更推动了整个战争形式的转变，成为二战转折点。
1942年夏天，德意军队进逼阿拉曼，开罗告急，10月英军在阿拉曼一带发动反攻，德意军队损失惨重，仓皇西逃。北非战场形势发生转折。
1943年，北非的德意军队投降。

1945年8月6日，美国投掷代号为“小男孩”的原子弹轰炸日本广岛。
1945年8月8日，苏联对日宣战。
1945年8月9日，美国投掷代号为“胖子”的原子弹轰炸日本长崎。
1945年8月15日，日本裕仁天皇宣布无条件投降。
1945年9月2日，日本政府代表在美国战舰“密苏里号”的甲板上签署无条件投降书。第二次世界大战宣告结束。