第三阶段：从１９４４年１月解放区战场局部反攻至１９４５年８月日本宣布无条件投降，是战略反攻阶段。１９４４年，共产党领导的敌后军民在华北、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。１９４５年，八路军、新四军向日军发动了大规模的春、夏季攻势，扩大了解放区，打通了许多解放区之间的联系。当时，由于国民党军队主力分散在中国的西南、西北大后方地区，日军占领的大部分城镇、交通要道和沿海地区都处在解放区军民的包围之中，因此全面反攻的任务，自然地主要由敌后抗日根据地的人民军队来进行。１９４５年５月，苏军攻克柏林，德军正式向盟军投降，第二次世界大战欧洲战场的战争宣告结束。１９４５年８月，美国军队在太平洋战场上对日作战胜利，逼近日本本土。８月６日和９日，美国在日本的广岛、长崎投掷了两颗原子弹。

８月８日，苏联政府对日宣战，出兵中国东北。８月９日，毛泽东发表了《对日寇的最后一战》的声明，要求八路军、新四军及其他人民军队，在一切可能的条件下，对一切不愿投降的侵略者及其走狗实行广泛的进攻。１９４５年８月１４日，日本政府照会美、英、苏、中四国政府，宣布接受《波茨坦公告》。８月１５日，日本天皇裕仁以广播“终战诏书”的形式正式宣布日本无条件投降。９月２日，日本投降的签字仪式在停泊于日本东京湾的美国战列舰“密苏里号”上举行。９月９日，在南京陆军总部举行的中国战区受降仪式上，日本驻中国侵略军总司令冈村宁次代表日本大本营在投降书上签字，并交出他的随身佩刀，以表示侵华日军正式向中国缴械投降。至此，抗日战争胜利结束。

整个抗日战争期间，中国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。战争结束时，接收投降日军１２８万余人，接收投降伪军１４６万余人。