诺曼底登陆后，盟军顺利实施一系列进攻战役，逼近德国边境。1944年深秋，盟军多次进攻齐格菲防线受阻。希特勒错误估计形势，不顾西线德军将领的反对，决定在阿登地区美军薄弱防线上冒险反攻，企图直趋列日和安特卫普，切断盟军补给线，促使英美同德国单独媾和。德军投入24个师，其中10个坦克师，盟军则对德军行动估计不足，在该地115公里宽战线上仅部署第12集团军群的5个师。
12月16日，德军B集团军群的第5和第6两个坦克集团军与第7集团军，利用风雪掩护，在蒙绍至埃希特纳赫战线进行突击，冲破美军防线，于24日进抵迪南特以东。德军进攻正面中央突入纵深90多公里，但两翼进展迟缓，形成凸形，由此得名“突出部战役”。盟军最高统帅部采取果断措施，调整部署，利用空中优势组织反突击，并增调援兵（至24日，兵力增至24个师，约60万人），准备反攻。在此期间，德军被牵制于围攻巴斯托尼。1945年1月3日盟军开始全线反攻。1月28日德军败退回边境，此役德军损失9万人，丧失了后备机动兵力，西线防御严重削弱。盟军损失8.1万人。
1943年德军出兵占领罗马和意大利北部，并将被囚禁的墨索里尼救出，拼凑“意大利社会共和国”傀儡政府。意大利人民开展抵抗运动，组织游击活动。1944年6月4日盟军开进罗马。1945年春盟军向意大利北部发动攻势，意大利人民在北意各省发动武装起义。4月29日驻意德军残部投降。5月4日意大利人民肃清境内敌军。
1944年，中、英、美联军在缅甸、印度和中国云南几个方面相互策应，连续打击日军，中国驻印度两个军在缅北作战，6月25日攻克孟拱，8月5日在美军一部参与下占领密支那，两地共击毙日军8000余人。中国远征军两个集团军从5月21日起开始滇西战役，1945年1月27日在缅北与中国驻印军会师，打通中印、中缅公路。
南线英军向缅甸若干地区进攻，自1944年1月9日至2月27日迫使日军分成小股经丛林撤退，获得英军对日作战的首次大捷。3月8日日军从缅甸向印度英帕尔进攻，至7月10日失败，伤亡7.2万人。1945年3月20日盟军占领曼德勒，5月2日开进仰光，6日收复缅甸全部领土。
美军采取“双叉冲击”战略，从西南太平洋和中太平洋两路出击，越岛进攻，大体上经历了三个阶段：
第一阶段（1943年中至1944年9月），美军在西南太平洋战区攻占所罗门群岛、俾斯麦群岛，肃清新几内亚日军；在中太平洋战区攻占吉尔伯特群岛、马绍尔群岛、马里亚纳群岛和加罗林群岛。
第二阶段（1944年10月至1945年3月），攻取菲律宾。1944年10月20日美军在莱特岛登陆。24-25日，世界海战史上规模最大的莱特湾海战爆发，日美双方共出动舰只282艘，日全部主力几乎丧尽，从此丧失远洋作战条件。1945年1月10日美军在吕宋岛仁牙因湾登陆，3月4日收复马尼拉，3月中旬控制整个菲律宾。
第三阶段（1945年2月14日至3月8日），美军攻取了距东京1200公里的硫黄岛。日军战死2.3万，美军伤亡2.4万。4月1日美军在冲绳岛登陆，在付出伤亡4.9万人的代价后，于6月30日占领全岛，取得进攻日本本土的海空军基地。
太平洋战争后期日、美海军主力在菲律宾附近海域的会战，为第二次世界大战中规模最大的一次海战。1944年秋，盟军进逼菲律宾和日本本土防御圈，日本大本营制订与美军进行决战的“捷号”作战计划。10月20日，美军在菲律宾莱特岛登陆，日联合舰队倾巢出动，分三路向莱特湾逼近，日本联合舰队司令长官小泽治三郎海军中将率航空母舰舰队从北部进攻，引诱美国主力舰队北上，为由栗田健男海军中将率领的中路舰队和由西村祥治海军中将率领的南路舰队从西边进攻美军登陆舰队创造战机，另以志摩清英海军中将所率的第二游击部队，对登陆战进行反登陆，日舰队得到吕宋岛上的300架陆基飞机支援。
当时掩护登陆的美海军为哈尔西海军上将率领的美国第三舰队与金凯德海宫中将率领的美国第七舰队。10月23日，美潜艇发现栗田舰队，用鱼雷击沉日2艘重巡洋舰。24日，栗田舰队进入锡布廷海，双方展开海空战，日机炸沉美轻型航空母舰1艘，美机击沉日三艘战列舰。24日夜至25日凌晨，美第七舰队支援编队在苏里高海峡迎击西村祥治的南路舰队。经激烈夜战，使日南路舰队几乎全军覆没。25日早上，栗田率中部舰队驶至萨马岛附近海域，直扑美第七舰队的护航航空母舰群，击沉美舰4艘、击伤3艘。
此时日军首次出动“神风特攻队”，击沉美舰1艘，击伤2艘。当栗田得知美军登陆舰队已大部撤离莱特湾，日南路舰队已被击败的消息时，即率舰撤退，并自沉3艘伤重的巡洋舰。同日，哈尔西的第三舰队主力在恩加诺角附近海域，以527架舰载机攻击小泽舰队，击沉击毁日航空母舰4艘、巡洋舰1艘，小泽率残部败逃。后第三舰队又协助第七舰队攻击撤退中的栗田舰队，击沉日巡洋舰2艘。
此战美军以损失航空母舰1艘、护航航空母舰艘、驱逐舰3艘、飞机100架的代价，击沉日航空母舰4艘、战列舰3艘、巡洋舰10艘、驱逐舰11艘。飞机150架。日本联合舰队从此失去战斗力。 
从1944年12月下旬起，美空军以莱特岛和民都洛岛为基地，对吕宋岛实施空袭，并摆出在该岛南部海岸登陆的架势，以诱敌分重兵防守南部。1945年1月9日，克鲁格率美国第6集团军4个师，由美国第七舰队600艘战舰支援，在吕宋岛北部的仁牙因湾登陆，美国第三舰队及陆军第5、第13航空队提供空中支援。日军以“神风特攻队”攻击登陆编队，击沉美舰船多艘。当晚，美军上陆兵力达6.8万人，并巩固了滩头阵地。
随后经一周交战，美军突破日军在阿格诺河的防线，向马尼拉挺进，在克拉克机场附近双方进行了坦克战。1月29日麦克阿瑟遣第8集团军的1个军在吕宋西岸苏北克湾登陆，以协助克鲁格部加速进展和防止日军退守巴丹半岛。31日，美第11空降师在马尼拉之南的纳苏格布登陆，形成对马尼拉的钳形攻势。2月16日，美空降部队在科雷吉多尔要塞降落，5000多日军退守隧道。2月23日马尼拉光复。26日，科雷吉多尔被克。日军余部约10万人退据吕宋北部山区，直到战争结束。此役日军被歼10余万人，美军伤亡约2.5万人。
硫黄岛位于小笠原群岛南部，是塞班岛和东京之间唯一的中继基地，又是日军抗击中太平洋美军的前沿防线。美军企图攻占硫黄岛，作为轰炸日本的B-29型飞机的紧急着陆场，并为护航战斗机提供基地。参加登陆的美军为第5陆战军，辖3个陆战师，各型舰艇800余艘，飞机2000余架，总兵力共22万人，由第一舰队司令海军上将斯普鲁恩斯统一指挥。日军丧失塞班岛后，增加了硫黄岛的守备兵力，组成小笠原兵团，编为1个步兵师、1个旅，连同海军陆战队共约3万人，飞机30余架，由陆军中将栗林忠道指挥。
日军采取以纵深防御为主、岸滩防御为辅的抗登陆作战方针。美军在登陆前，对硫黄岛进行了74天连续轰炸和3天预先火力准备。2月19日，美军登陆第一梯队2个陆战师在岛东南部登陆，20日攻占南部机场，24日攻占北部摺钵山，同日预备师1个师上陆完毕。3月1日美军攻占中部机场，9日攻占北部机场。25日栗林率残部突围。26日日军被歼，战役结束。日军被击毙2.5万人，被俘1000人。美军死伤2.6万余人。
冲绳岛是琉球群岛的第一大岛，是太平洋上距日本本土最近的海空基地，是掩护日本本土的最后一道屏障。1945年初，美军为建立进攻日本本土的海空基地，决定攻占冲绳岛。日军守岛部队为第32集团军，辖陆军3个师和1个混成旅，约8.6万余人，此外还有海军基地部队等10万人。由第32集团军司令牛岛满陆军中将兼任守备司令。日军集中主力于岛的南部，形成以首里为中心的坚固阵地，准备陆上决战。美军参战兵力为45.2万人，舰艇1500余艘，飞机2500架。第五舰队司令斯普鲁恩斯海军上将任总指挥。登陆部队是第10集团军，司令为巴克纳中将，辖8个师，18.3万人。
3月26日，美军在冲绳以西庆良间列岛登陆。4月1日晨，美军在冲绳中部羽具歧南北9公里地段突击登陆，当天有4个师约6万人登陆。4月4日，美军占领冲绳中部地区，并立即向北部和南部的日军主阵地发起进攻。4月6日起，日本联合舰队驶向冲绳海域，对美军舰队登陆输送船只进行猛烈攻击。4月7日，日本海上特攻部队企图与美舰队决一死战，美快速航空母舰编队迎战其于九州以南海域。日军使用“神风”自杀飞机对美舰进行疯狂冲击，美舰载飞机386架出击，一举击沉日舰7艘，包括号称拥有世界最大排水量6.8万吨的战列舰“大和”号。至此，日本联合舰队的主力基本被消灭。
4月21日，美军占领了冲绳岛的北部和伊江岛。南进的美军遭到日军猛烈抵抗。24日，美军突破牧港防线。5月31日，突破首里防线。6月22日，突破南部最后一道防线。守岛司令牛岛满和参谋长切腹自杀。6月底肃清了残余日军，冲绳登陆战历时96天，是美日在太平洋岛屿作战中规模最大、时间最长、损失最重的一次战役。日军除9000人被俘外，9万余人战死，日机被毁7830架。美军伤亡7万余人，损失飞机763架，驱逐舰以下舰艇400余艘，第10集团军司令巴克纳中将亦中弹身亡。
