1931年7月23日，蒋介石发表《告全国同胞书》，号召“攘外必先安内”、“故不先灭赤匪，恢复民族之元气，则不能御侮；不先削平粤逆，完成国家之统一，乃不能攘外”。 1931年9月18日，日本关东军趁张学良调动东北军主力入关参加中原大战留驻华北之机，炮轰沈阳城，由司令本庄繁亲自策划，在沈阳附近的柳条湖破坏了一小段南满铁路，诬蔑此为中国军队所为，当夜向沈阳北大营之中国军队发动进攻，标志着“九·一八事变”的爆发。

从1937年7月卢沟桥事变到1938年10月广州、武汉失守，是战略防御阶段。 卢沟桥事变揭开了全国抗战的序幕。1937年7月7日夜，卢沟桥事变爆发。日本中国驻屯军借口一个士兵失踪，要求进入北平西南的宛平县城搜查。中国守军拒绝了这个要求，日本军阀遂开枪开炮猛轰北平卢沟桥，向城内的中国守军进攻。亦有说，根据“辛丑条约”驻扎的日本军阀在宛平附近演习时遭到国民革命军的枪击，而向中国守军进攻。 1937年7月31日，蒋介石发表《告全体将士书》：“……和平既然绝望，只有抗战到底”，宣告战争已经全面爆发。

从1938年10月至1943年12月，是战略相持阶段。 随着战局的扩大，战线的延长和长期战争的消耗，日军的财力、百团大战物力、兵力严重不足，已无力再发动大规模的战略进攻。敌后游击战争的发展和抗日根据地的扩大，使日军在其占领区内只能控制主要交通线和一些大城市，广大农村均控制在以八路军、新四军为主的中国军队手中。 日本分别于1939年和1940年发动了扫荡重随枣会战庆外围的随枣会战和枣宜会战，希望国民政府能尽速投降。在这场危及战时陪都重庆的战役中，国民革命军第33集团军司令张自忠将军殉国。1940年夏，蒙古族也展开了自发的抗日斗争。

从1944年1月中国解放区战场局部反攻至1945年8月15日日本宣布无条件投降，是战略反攻阶段。 1944年，中国共产党领导的敌后军民豫湘桂会战在华北、华中、华南地区，对日伪军普遍发起局部反攻。与此同时，国民党正面战场却出现了大溃败的局面，先后丧失了河南、湖南、广西、广东等省的大部分和贵州省的一部。 日军在太平洋战场的形势恶化，兵力不足与物资紧缺到惊人的程度：橡胶、钢铁被列为国家资源，禁止向民间出售;华北地区的资源生产遭到当地民兵与八路军连续不断的袭扰，绝大多数地区丧失了生产能力。

1945年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1940年日军实际占领区投降。1945年8月16日，苏军总参谋部发表声明指出：“日本天皇1945年8月15日所发表的投降声明，仅仅是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，由于日军的敢死队出动，导致苏联伤亡颇为惨重。战事直到1945年8月23日苏军占领旅顺港口才真正结束。 1945年9月2日，日本外相重光葵在美国军舰密苏里号上正式签署投降书。

1945年9月2日，日本政府向同盟国投降签字仪式在“密苏里”号的右舷甲板上举行。 9月9日9时，第二次世界大战中国战区受降仪式，在南京中央陆军军官学校大礼堂(现南京军区大礼堂)举行，日本中国派遣军总司令冈村宁次签署投降书。盟国代表、中国陆军总司令部总司令何应钦表示接受日军投降并缴获出他的随身佩刀，表示了侵华日军正式向中国缴械投降。日本投降书中日文各一份，仪式历时15分钟。至此，抗日战争胜利结束。

抗日战争期间，在华日军人数最多时有近200万，协助日军的中国“伪军”最多时超过100万。八年抗战，日本方面315,861人阵亡，502,213人受伤，不包含大量依附日军的中国部队，伪军等。 整个抗日战争期间，中国(含国共两党)军队共进行大规模和较大规模的会战22次，重要战役200余次，大小战斗近20万次，总计歼灭日军150余万人、伪军118万人。 自1937年7月7日至战争结束，我军伤亡331万多人，人民伤亡842万多人，其他因逃避战火，流离颠沛，冻饿疾病而死伤者更不可胜计。 经过中国历史学家多年研究考证、计算得出，在抗日战争中，中国军民伤亡共3500多万人，中国损失财产及战争消耗达5600余亿美元。