第三階段：從1944年1月解放區(qū)戰(zhàn)場局部反攻至1945年8月日本宣布無條件投降，是戰(zhàn)略反攻階段。1944年，共產(chǎn)黨領導的敵后軍民在華北、華中、華南地區(qū)，對日偽軍普遍發(fā)起局部反攻。與此同時，國民黨正面戰(zhàn)場卻出現(xiàn)了大潰敗的局面，先后喪失了河南、湖南、廣西、廣東等省的大部分和貴州省的一部。1945年，八路軍、新四軍向日軍發(fā)動了大規(guī)模的春、夏季攻勢，擴大了解放區(qū)，打通了許多解放區(qū)之間的聯(lián)系。當時，由于國民黨軍隊主力分散在中國的西南、西北大后方地區(qū)，日軍占領的大部分城鎮(zhèn)、交通要道和沿海地區(qū)都處在解放區(qū)軍民的包圍之中，因此全面反攻的任務，自然地主要由敵后抗日根據(jù)地的人民軍隊來進行。

1945年5月，蘇軍攻克柏林，德軍正式向盟軍投降，第二次世界大戰(zhàn)歐洲戰(zhàn)場的戰(zhàn)爭宣告結(jié)束。1945年8月，美國軍隊在太平洋戰(zhàn)場上對日作戰(zhàn)勝利，逼近日本本土。8月6日和9日，美國在日本的廣島、長崎投擲了兩顆原子彈。8月8日，蘇聯(lián)政府對日宣戰(zhàn)，出兵中國東北。8月9日，毛澤東發(fā)表了《對日寇的最后一戰(zhàn)》的聲明，要求八路軍、新四軍及其他人民軍隊，在一切可能的條件下，對一切不愿投降的侵略者及其走狗實行廣泛的進攻。1945年8月14日，日本政府照會美、英、蘇、中四國政府，宣布接受《波茨坦公告》。8月15日，日本天皇裕仁以廣播“終戰(zhàn)詔書”的形式正式宣布日本無條件投降。9月2日，日本投降的簽字儀式在停泊于日本東京灣的美國戰(zhàn)列艦“密蘇里號”上舉行。9月9日，在南京陸軍總部舉行的中國戰(zhàn)區(qū)受降儀式上，日本駐中國侵略軍總司令岡村寧次代表日本大本營在投降書上簽字，并交出他的隨身佩刀，以表示侵華日軍正式向中國繳械投降。至此，抗日戰(zhàn)爭勝利結(jié)束。

整個抗日戰(zhàn)爭期間，中國軍隊共進行大規(guī)模和較大規(guī)模的會戰(zhàn)22次，重要戰(zhàn)役200余次，大小戰(zhàn)斗近20萬次，總計殲滅日軍150余萬人、偽軍118萬人。戰(zhàn)爭結(jié)束時，接收投降日軍128萬余人，接收投降偽軍146萬余人。

關于八年抗戰(zhàn)中國的損失，抗戰(zhàn)勝利后，抗戰(zhàn)賠償委員會作出的《中國責令日本賠償損失之說貼》指出，淪陷區(qū)有26省1500余縣市，面積600余萬平方公里，人民受戰(zhàn)爭損害者至少在2億人以上。自1937年7月7日至戰(zhàn)爭結(jié)束，我軍傷亡331萬多人，人民傷亡842萬多人，其他因逃避戰(zhàn)火，流離顛沛，凍餓疾病而死傷者更不可勝計。直接財產(chǎn)損失313億美元，間接財產(chǎn)損失204億美元，此數(shù)尚不包括東北、臺灣、海外華僑所受損失及41．6億美元的軍費損失和1000多萬軍民傷亡損害。此外，七七事變以前中國的損失未予計算；中共敵后抗日所受損失也不在內(nèi)。經(jīng)過中國歷史學家多年研究考證、計算得出，在抗日戰(zhàn)爭中，中國軍民傷亡共3500多萬人，中國損失財產(chǎn)及戰(zhàn)爭消耗達5600余億美元。

1949年12月，中央人民政府政務院規(guī)定8月15日為抗日戰(zhàn)爭勝利紀念日。1951年8月13日，周恩來總理簽署中國人民政府政務院通告，規(guī)定9月3日為抗日戰(zhàn)爭勝利紀念日。