1945年7月26日，美、英、中三国共同发表《中美英三国促令日本投降之波茨坦公告》，敦促日本无条件投降，否则将予以日本“最后之打击”。由于此时美国的原子弹已试验成功，美国新总统杜鲁门对于苏联的参战并不抱太大兴趣，所以未邀请苏联协商或署名，造成苏联颇为不满。
7月27日，日本首相铃木贯太郎召开内阁会议，决定不管美、英、中三国《波茨坦公告》的内容如何，都将予以不理，始终根据既定的根本方针，坚决为完成大东亚战争而迈进。
7月29日，铃木首相发表声明，称美、英、中三国宣言无异于开罗会议，日本政府毫无关心的必要，拒绝投降。
8月6日8时15分，美军在日本广岛投下第一枚原子弹。
8月8日晚10点，一枚名为“胖子”的原子弹被装载至“Bockscar”号弹舱内。这是一枚钚弹，与广岛投放的铀弹“小男孩”相比，结构更复杂，威力也更大。
8月8日晚，苏联政府向日本驻莫斯科大使声明，苏联根据雅尔塔会议精神，忠于同盟国义务，宣布从次日起与日本进入战争状态。
8月9日零时10分，苏联百万军分四路越过中苏、中蒙边境，向驻守东北之关东军发动全线进攻。
8月9日11时02分，继袭击广岛之后，美军对日本实施第二次原子弹袭击，造成长崎市23万人口中的10万余人当日伤亡和失踪，城市60%的建筑物被毁。
8月9日，毛泽东发表《对日寇的最后一战》声明。
8月10日，日本政府内阁于上午八时将外交照会由瑞士及瑞典政府转交给中美英苏四国，宣布接受《波茨坦公告》。
8月10日晚，重庆中央广播电台广播了日本乞降的消息。
8月10日24时到11日下午6时，延安总部以总司令朱德的名义向各解放区所有武装部队连续发出七道命令。
8月11日，晋察冀军区向日本华北方面军事司令官发出了最后通牒，限期48小时内命令所属的日伪军投降，在日伪军拒绝缴械后，对日伪军展开了全面的反攻。同日，晋绥军区也向附近的日伪军发出了最后的通牒。晋冀鲁豫地区部队是8月13日开始全面反攻的。山东、华中、华南也相继部署了全面的反攻任务。
8月11日蒋介石电第十八集团军司令朱德、彭德怀，政府对处置敌军已统筹决定，该集团军部队应驻原地待命。国民党方面也在美军空运、海运帮助下，迅速占领各大城市，接受日本投降。共产党军队则接收经营许久的中小城市、乡村地区，但是在苏军协助下也收复了一个省会城市张家口。而且八路军、新四军因为长期敌后抗战的缘故，控制了大量铁路干线，增加了远在西南方面对敌正方的国民革命军接收日占领区的难度。
8月14日，日本天皇向议会宣布接受波茨坦公告，颁布投降诏书。
8月15日正午，日本裕仁天皇通过广播发表《终战诏书》，宣布无条件投降。
8月15日，蒋介石发对全国军民和世界人士发表广播演说。他激动地说:“我们的正义必然战胜过强权的真理，终于得到它最后的证明……”为庆祝抗战胜利，全国即日起放假3日。
8月15日，蒋介石急电日军最高指挥官冈村宁次指示日军六项投降原则。
8月15日，朱德令冈村宁次，向中共投降，冈村宁次拒绝接受。
8月16日，苏军总参谋部发表声明指出：“日本天皇8月14日，所发表的投降声明，仅仅无条件投降的一般宣言，并未向武装部队发布停止敌对行动的命令，而且日本军阀仍在继续抵抗，因此，日本尚未实际投降……”远东苏军将继续对日攻势作战。此段时间，由于日军敢死队出动，导致苏联伤亡颇为惨重。
8月17日下午三时，美国在记者会上说中国战区接受日军投降美国决不参加。下午五时三十二分，冈村宁次复电蒋委员长，派 员至杭州候命。接洽地点将改芷江。
8月20日，蒋介石再电毛泽东，朱德未明了受降程序，破坏我对盟军共同信守，望即来渝共定建设大计。
8月21-23日，侵华日军副总参谋长今井武夫奉冈村宁次之命，飞抵芷江洽降之地点。
8月23日，战事直到苏军占领旅顺港口才真正结束。
8月27日，国民党派专机接毛泽东，28日，下午3点45分抵重庆。
8月28日，美国空军的飞机在东京机场降落。大批的英、美军队开始在日本海岸登陆，实现对日本的占领。
9月2日上午9时许，日本东京湾，日本新任外相重光葵和日本参谋总长梅津美治郎代表日本政府在美国军舰密苏里号上正式签署投降书。
9月9日，中国战区受降仪式在南京原中央军校大礼堂举行。
10月10日上午10时，华北战区受降仪式在故宫太和殿广场举行。这次北平受降仪式是中国战区16个受降仪式中规模最盛大隆重的。
