随着太平洋战争形势对同盟国的日渐有利，同盟国加紧在对日问题上的协调。1943年11 月22日到26日，美、英、中三国首脑罗斯福、丘吉尔和蒋介石在开罗举行会议，讨论三国联合对日作战及中国收复失地问题。会后发表了《开罗宣言》，开罗会议通过的宣言是战后处理日本和远东问题的重要法律依据。继开罗会议后，1943年11月28日到12月1日苏、美、英三国又召开了德黑兰会议。会上，苏联答应在结束欧洲战争半年左右也参加对日作战。
1945年2月，苏、美、英三国首脑在雅尔塔会议期间又达成了一项关于在远东对日作战及处理战后问题的秘密协定。协议规定在德国投降及欧洲战事结束后两到三个月内苏联将参加对日作战。但苏联参战的前提是：外蒙古现状须予以维持；库页岛南部及邻近岛屿归还苏联；大连港国际化；旅顺仍恢复为苏联的海军基地；千岛群岛须交与苏联等。
而在太平洋战场上，美军占领了马里亚纳群岛后，美国就开始对日本本土进行轰炸。同时美军还继续加紧对日的登陆作战。1945年3月底，美军又将攻击目标指向冲绳岛。6月美军结束了冲绳战役，整个战役中，日军伤亡11万人，被俘9000人，损失飞机7830架，而美军也付出了4.93万人的伤亡，成为美军在太平洋战场牺牲最大的一次战役。但冲绳战役的胜利，打开了美军通向日本本土的门户，更加逼近了日本本土。1945年7月在波茨坦会议期间，中、美、英三国以共同宣言的形式发表了《波茨坦公告》。
《波茨坦公告》是一份 敦促日本投降的文书，但日本对此迟迟不作理会，决心将战争打到底。于是，美国决定把7月16日刚刚试验成功的原子弹用于对日战争。1945年8月6日，美国向广岛投放了一颗原子弹，8月9日，又向长崎投下了一颗原子弹。就在美国向日本投放原子弹的同时，8月8日，苏联也根据雅尔塔会议协定对日宣战，苏联及蒙古人民共和国的军队分四路向关东军发起总攻，中国战区也开始大反攻。这些都加速了日本法西斯的灭亡。
1945年8月9日日本召开最高战争指导会议，铃木首相提出接受《波茨坦公告》。随即日本电请瑞典、瑞士将日本接受《波茨坦公告》的意见转达美、英苏、中四国。8月12日，四国对日本接受《波茨坦公告》的照会发出复文，同盟国对日本所提的保留天皇制的问题没有提及，实际上等于承认了日本的投降条件。8月15日，天皇宣读的终点诏书录音向全国播出，日本政府向世界人民宣布了投降。日本发动的亚洲历史上规模最大的战争终于以其彻底失败而告终。