1942年11月，美英联军在西北非实行代号为“火炬”的两岸凳陆，而后向东进攻，与自东向西军的英军遥相呼应，使北非德意军队陷入两线夹击中。1943年5月，被困于突尼斯的德意军队投降。北非战事胜利结束。7月，盟军在意大利的西西里岛登陆，连续遭受惨重打击的意大利发生政变，黑索里尼政府垮台，新政府与美英进行秘密谈判，率先退出战争，法西斯轴心国开始瓦解。
德军在斯大林格勒惨败后，仍企图夺回战场主动权。1943年7月，德军发动大规模进攻，力图消灭库尔斯克地区的苏军主力。为此德军集中了90万精锐部队，并配备新型的老虎式“坦克。但苏军早已洞悉德军企图，在库尔斯克地区调集重兵力严阵以待。在普罗霍罗夫地区发生了第二次世界大战中规模最大的坦克会战，双方共1200辆坦克展开斯刹。德军损失惨重，从此一蹶不振，失去了苏德战场的主动权。苏军乘胜追击，从1944年1月起连续对德军发动10次大规模进攻。基本收复了全部国土，并进入东南地区追击德军。在苏军和当地反法西斯武装力量打击下，罗马尼亚，保加利亚，等法西斯仆从国退出战争。
随着反法西斯战争的节节胜利，盟国间的合作也越来越密切。1943年11月，美，英，中三国政府首脑罗斯福，丘吉尔，蒋介石在开罗举行会议，签署了《开罗宣言》。它向世人庄严宣告：日本所窃于中国的领土，如东北，台湾，澎湖列岛，归还给中国。中国人民坚持抗战，收复领土的神圣权利得到国际公认。
开罗会议后，苏，美，英，三国首脑斯大林，罗斯福，丘吉尔又在德黑兰举行会议，决定1944年5月由美英军队在法国北部登陆开辟第二战场。三国还就战后处置德国和成立国际组织等重要问题交换了意见。
为准备在欧洲的登陆战役，美英盟军在英国集中了大量兵力。这次代号为霸王行动的战役，是人类战争史上规模最大的两栖登陆，由美国的艾森豪威尔指挥。1944年6月6日，3个盟军空降师在德军防线背后着陆，随后5个师的部队在法国北部诺曼底地区的滩头强行登陆。德军统帅部对盟军主力攻方向判断失误，没有及时投入援军。盟军站稳脚跟后，开始向法国内陆进攻。8月，巴黎光复。、诺曼底战役中，德军损失40万兵力和大量装备，从此，法西斯德国处于东西两线作战的被动局面中，加速走向灭亡。
1945年2月，苏，美，英三国首脑斯大林，罗斯福，丘吉尔在苏联的雅尔塔举行会议，对加快战争进程，战后对德军的处理以及确保战后世界的和平与安全等重大问题做出了一系列重要安排。1945年春，在粉碎了德国在阿登陆地区的最后一次反攻后，西线英美盟军强渡莱茵河，在鲁尔区围歼了西线德军主力。同时，东线的苏军也发动强大攻势，兵临德国首都柏林城下。4月，美苏军队在易北河会师。同时，苏军对柏林发动了最后进攻。4月30日，苏军终于攻克柏林。希特勒于当日自杀身亡。5月8日，德国签署无条件投降书，欧洲战争结束。
1945年7月，苏，美，英三国首脑会晤于柏林附近的波茨坦，会议重申了雅尔塔会议关于处理德国的精神，并以中，美，英三国的名义发表了敦促日本无条件投降的《波茨坦公告》。但日本仍然负隅顽抗。
1945年初，在太平洋战场上，美军已日益逼近日本本土。4月，美军先后攻占琉磺岛和冲绳岛，从南面切断日本本土与外界联系。同时，盟军飞机开始对日本本土进行大规模轰炸，日本人员伤亡惨重，经济濒于崩溃。
1945年8月6日和9日，美国在日本的广岛和长崎分别投下一颗原子弹，造成近30万人死亡。8月8日，苏联对日本宣战，对中国东北的日本关东军予以毁灭性打击。中国抗日军民也发动战略反攻。在走投无路之际，日本宣告投降。1945年9月2日，日本正式签署投降书。反法西斯的第二次世界大战终于胜利结束。
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