1945年初，第二次世界大戰的形勢已經非常明朗了。在歐洲戰場，西線盟軍已于頭年解放了意大利和法國，并向東挺進，殲滅沿途德軍，就連希特勒在1944年底發動的阿登戰役也被盟軍挫敗；另一方面，在歐戰東線，蘇聯則調集了670萬兵力，10多萬門大炮，一萬多輛坦克和一萬五千架飛機大舉向德國進攻。在盟軍東西兩線的聯合夾擊下，納粹德國的失敗已成定局。在太平洋戰場，美軍對日節節勝利，緊逼日本本土，日本的戰敗也只是時間問題了。

在這樣的形勢下，美、英、蘇三國首腦在蘇聯克里米亞半島雅爾塔舉行會議，商討早日結束戰爭，重建戰后秩序，此即雅爾塔會議，又稱克里米亞會議。1945年2月4日，美國總統羅斯福，英國首相丘吉爾和蘇聯領袖斯大林齊集雅爾塔，史稱“雅爾塔會議三巨頭”。在這次會議上，三巨頭作出決定，戰后由美、英、法、蘇四國分區占領德國，蘇聯在歐戰結束后2到3個月內對日作戰，不過其條件是：維持外蒙古的現狀，庫頁島南部及鄰近島嶼交還蘇聯，大連商港國際化，蘇聯租用旅順港為海軍基地，蘇、中共同經營中東鐵路和南滿鐵路，千島群島交予蘇聯；此外，會議還討論了波蘭、希臘、南斯拉夫、意大利等歐洲國家的相關問題，并決定戰后建立聯合國。不難看出，為換取蘇聯早日對日作戰，減輕太平洋戰場上的壓力，美國人違背了開羅宣言，犧牲了中國的利益，蔣介石被自己的盟友暗算，而雅爾塔會議也正式確立了從二戰后開始一直維持到90年代初冷戰結束的雅爾塔體系。

最后，《雅爾塔協定》在中國不知情的情況下簽署，直到3月15日，蔣介石才從民國駐美大使那里獲知。為阻止蘇聯出兵，侵害中國利益，1945年3月，蔣介石決定與日本單獨媾和，但此事終因日本不愿放棄汪精衛政權而夭折。隨后，似有所悟的羅斯福派出特使去和斯大林、丘吉爾商量，看有沒有彌補的辦法，不料4月12日，羅斯福因腦溢血突然去世，事情就此終止。6月9日，美國新總統杜魯門向宋子文正式通報了《雅爾塔協定》的有關內容；15日，蔣介石也從美國駐華大使那里得知了協定的詳細內容。6月底，國民政府派外長宋子文率團赴莫斯科就《雅爾塔協定》問題與蘇聯政府進行談判，不過斯大林態度之強硬卻令人始料不及，談判不歡而散，宋子文于7月14日飛回重慶。8月上旬，中蘇第二次談判開始，斯大林以“放中共進入滿洲”為要挾，迫使國府于8月14日簽訂了《中蘇友好同盟條約》，蘇聯由此得到了所有他們想要的在華利益。

1945年初，面對美軍的咄咄逼人，日軍大本營開始準備本土作戰，并重新制定了《帝國陸海軍作戰計劃大綱》，決定實行以對美作戰為主，對中國軍隊次之的戰略收縮策略，將中國派遣軍主力北調。同時，為抵御中國軍隊的反攻和防備美軍在中國沿海的登陸作戰，日軍還在1945年春夏之際開展了局部攻勢作戰，即豫西鄂北會戰和湘西會戰。

1945年3月21日，日軍調動7萬兵力分路向豫西南陽和鄂北老河口等地發起進攻，豫西鄂北會戰開始，國軍第五戰區司令長官劉峙指揮三個集團軍進行抵抗，第一戰區司令長官胡宗南也率兩個集團軍策應。與此同時，日軍還于3月21日由荊門地區向北進犯，一路攻城略地，策應老河口作戰。4月初，南陽、老河口相繼被日軍占領，日軍隨后改取守勢，國軍則趁機不斷反攻，至5月1日，雙方隔漢水對峙。從4月9日開始，日軍兵分三路向湘西芷江發動進攻，意圖奪取芷江機場，進逼四川，威脅重慶，從而拉開湘西會戰的序幕。

負責指揮湘西會戰的國軍將領是國府陸軍總司令何應欽。4月9日起，駐邵陽日軍分三路向芷江進發，南路軍由新寧、武岡、武陽向洪江進攻；中路軍由邵陽沿邵榆公路西進，圍殲洞口、武岡以北、沅水以東的中國軍隊，突入安江，直取芷江；北路軍進攻新化、辰溪、溆浦；另外還有一部日軍向寧鄉、益陽佯攻，以牽制中國湘北軍隊南下，企圖一舉攻下芷江。面對來犯之敵，國軍節節阻擊，誘敵深入，意圖包圍聚殲日軍。4月9日，日軍特種部隊和一個師團偷渡資水，占領橋頭陣地，掩護主力西渡，其余各路日軍也隨即與國軍交火。此時，國軍斗志旺盛，又有空軍支援，在近一個月的交戰中重創日軍。5月初，國軍取得武陽大捷，徹底扭轉了被動局面，為反攻作戰打下了基礎。5月9日，日本中國派遣軍下達了中止芷江作戰命令。

從5月9日至6月7日，國軍進行了大舉反攻。在青巖戰役中，國軍在空軍的配合下擊退了4000余日軍對青巖高地的波狀式強攻，日軍被迫撤逃。同時，綏寧、武陽守軍也全殲敵關橋支隊主力。5月14日，國軍在馬頸骨戰役中大獲全勝，5月21日至6月7日又奪得芙蓉山戰爭的勝利。此外，其它各路國軍也連連取勝，5月12日收復高沙，24日追敵至金秤市一帶，與資江東岸日軍對峙。 在湘西會戰中，國軍斃傷日軍近三萬人，粉碎了日軍攻占芷江機場的企圖，宣告了日軍在中國戰場上攻勢的結束，日軍從此轉入戰略收縮防御階段，中國正面戰場則轉入戰略反攻階段。

幾乎和湘西會戰同時，1945年4月，廣西一帶的日軍為執行撤退西江兩岸及南寧的計劃，準備縮短防線，集中兵力，以防國軍反攻。何應欽為把握時機，乘勢收復桂柳，集中了14個師的兵力，發動了桂柳反攻作戰。4月27日，國軍攻占都安，主力向都陽山脈進擊，節節迫近南寧，地方團隊蜂起響應，戰事進展迅速。5月27日，國軍攻克南寧，日軍一部向龍州、大部向柳州撤退。此后，國軍主力向柳州東南迂回攻擊前進，連克賓陽、遷江、桂平、武宣，于6月上旬向柳州進擊；另路國軍則向龍州追擊，連克思樂、江明，在地方團隊協同下于7月3日克復龍州、憑祥，將日軍驅于國境之外。

此外，在5月初，國軍一部向河池、黎明關攻擊，攻取天河，并沿柳宜公路北側山地前進，以策應主力作戰。5月21日，國軍占領河池縣城，并沿黔桂鐵路向宜山追擊，連克德勝、宜山。6月14日，國軍在經過反復爭奪后克復宜山，日軍向柳州撤退。6月24日，各路國軍迫近柳州，形成會攻之勢。6月30日，國軍收復柳州，隨后兵分三路沿桂柳公路和湘桂鐵路向桂林并進，至7月17日克復雒容、中渡和黃冕，日軍退守永福，憑險頑抗。7月24日，國軍再克桂林南方門戶永福，與另外兩路國軍三面會攻桂林。7月27日，國軍收復桂林，8月17日收復全縣，而日本亦于此間無條件投降，桂柳反攻作戰遂告結束。

1945年7月，最高統帥部擬定收復廣州的計劃，令何應欽赴南寧指揮，擬定在攻占桂林后奪取雷州半島，再分別攻擊衡陽、曲江，并牽制越南北部的日軍，以主力沿西江流域攻略廣州。8月初，各路國軍按計劃向前推進，但是攻擊部署還沒就緒，日本就投降了。

1945年5月5日，中國國民黨第六次全國代表大會在重慶召開，蔣介石在會上提出：加強抗戰力量，克服中國面臨最后勝利之前將遇到的最大危險和最后的艱難，爭取最后勝利……不過，蔣介石對日本侵略的顧慮顯然遠不及對國內政治的顧慮——中共及其軍隊的壯大已經為國民黨六大罩上了迷霧。