早在抗戰爆發前，中國軍界一些有識之士就預料到抵抗日本入侵的戰爭是一場持久戰。著名軍事理論家蔣百里早在1922年就準確預測，日本必然發動侵華戰爭，中國應以持久戰與之抗衡。根據中日兩國軍事實力與中國地形條件，他預言中日兩軍將在平漢、粵漢線以西僵持。抗戰爆發後，國民政府經過最高統帥部的一系列軍事會議後，在1938年11月南嶽軍事會議上，最終形成對日作戰的戰略方針，即「持久消耗戰略」，具體的口號是「以空間換時間、以時間換空間」。它針對的是日本「速戰速決」的戰略方針。由於中國最高統帥部引誘日軍由東向西軸向進攻的大戰略實施成功，武漢會戰後，抗戰形勢按中國統帥部之預先設想，進入僵持階段。
在漫長的戰略相持階段里，正面戰場上中國軍隊同日本侵略軍進行了22次規模較大的會戰。其中最主要有南昌會戰、桂南會戰、隨棗會戰、三次長沙會戰、上高會戰、中條山會戰、中國遠征軍兩次入緬之戰、浙贛會戰、常德會戰、豫中會戰、長衡會戰、桂柳會戰。這些會戰中，中國軍隊除中條山會戰遭到慘敗，和崑崙關大捷等少數勝仗外，大多和日軍戰成平手。在大多數會戰中，儘管中國軍隊武器裝備十分落後，卻表現出與侵略者血戰到底的英勇氣概，令國際社會肅然起敬。丘吉爾曾認為，在同日本作戰的所有國家中，中國軍隊是最成功的，要不是中國軍隊把日軍主力纏在中國，日本就會抽調15～20個師團開往埃及，與北非德、意軍隊會師，這將給英國以致命的打擊。在莫斯科保衛戰的緊急關頭，從西伯利亞火速增援的部隊擊潰了德軍中最兇狠、而且每戰必勝、正向莫斯科後方迂迴的德軍第2裝甲軍團，斯大林敢於調動在遠東與日本對峙的西伯利亞部隊，正是因為包括關東軍在內的日軍31個師團已深深陷入中國戰場而無法動彈。由於中國軍隊向西南撤退得較深，以及武器裝備的落後，因此在短期內無法單獨依靠自己的力量迫使日本投降，所以到1945年夏季，當德國已經崩潰，蘇、美、英三國對日本形成泰山壓頂之勢時，中國正面戰場的戰略反攻才剛剛進入部署階段，還不及展開，見大勢已去的日本就迅速投降了。
除了正面戰場外，中國軍隊還利用日軍兵力有限，只能守住佔領區內大、中城市和主要鐵路、公路幹線，無力控制廣大鄉村的難以克服的弱點，開闢了廣大的敵後戰場。其中，中國共產黨領導的八路軍、新四軍、東江縱隊等武裝所建立的解放區戰場是敵後主要戰場。1937年「七七事變」後，根據國共兩黨第二次合作協議，經過二萬五千里長徵到達陝北的紅軍，改編為國民革命軍第八路軍，留在南方堅持游擊戰爭的紅軍改編為新四軍。根據中共中央的決定，八路軍、新四軍向敵後廣大的山區、平原的農村進軍，建立穩固的抗日根據地。在整個抗日戰爭的8年時間裡，先後建立了華北地區的晉綏、晉察冀、晉冀豫、冀魯豫、山東、河南抗日根據地；華中地區的淮南、淮北、皖江、蘇北、蘇中、蘇浙、浙東、浙南、閩東、閩北、閩中、鄂豫皖湘贛抗日根據地；華南地區的東江、珠江、瓊崖抗日根據地。
中國共產黨領導的武裝力量在行政體制上實行「三三制」，凝聚起各階層抗日人士的力量；在經濟上實行「減租減息」，減輕廣大農民負擔；在軍事組織方面，根據所擔任的作戰任務性質的不同，建立了各級地方軍事組織和准軍事組織，來配合野戰軍的軍事行動。所採取的戰略方針基本以游擊戰為主，不放棄有利條件下的運動戰。在這一戰略方針指導下，共產黨領導的抗日軍隊，創造出了各種各樣戰術上具有創新意義的戰法。如林彪指揮的襲擊日軍後勤部隊的「平型關大捷」、彭德懷指揮的大規模破襲敵後交通運輸線的「百團大戰」、被日軍稱之為「支那軍第一流游擊戰術」的劉伯承指揮的神頭嶺伏擊戰、膠東的地雷戰、冀中平原的地道戰、白洋淀的水上游擊戰等等，在這種富有中國特色的反侵略戰爭的戰略戰術面前，擁有一切現代化武器裝備和經過現代化軍事訓練的日軍，感到無可適從和莫可奈何。
敵後抗日根據地作戰的經典戰例是發生在冀中平原上的米家務地道戰。米家務是由好幾個村莊組成的大村落，村內房連房、街連街，幾個村子地下連成一體，地道里有電話通訊網路，地面上有一套戰鬥設施。村邊、村內，前後左右，上上下下，都構築了與地道相通的暗火力點。整個村莊實際上就是一個由屋上、地面、地道三者構成連環火力體系的戰鬥堡壘，被人們稱之為「天地陰三通戰術」。在一次日偽軍大掃蕩中，米家務周圍的村莊已全被佔領，日軍伊鬥武雄大隊和偽軍第18團包圍了米家務的東大村，守軍只有八路軍幾十個官兵和少數地方民兵，僅為入侵者的十分之一。日偽軍在村邊遭到隱蔽的暗火力射擊，死傷了一批，卻沒發現對方一個人、一個火力點。於是用大炮往村裡猛轟了半小時，日偽軍以為守軍已被炮火消滅，便湧進村內，但立即遭到地雷、手榴彈、步槍子彈四面八方的打擊。在付出傷亡100多人的代價後，日偽軍才佔領一座地面上連一個人影也沒有的空村。這時，八路軍指揮米家務西大村的民兵出擊，日軍留下偽軍第18團，被引誘直奔西大村。是夜，偽軍第18團生怕遭襲擊，全部聚集在一個大染坊院里過夜。半夜時分，埋在染坊的地雷和炸藥分批爆炸，從外線趕來的八路軍警衛連、地方武裝縣大隊和民兵以及老百姓一起衝進染坊院，全殲偽軍第18團。夜宿西大村的日軍大隊雖近在咫尺，卻不敢前去營救，第二天早上放了把火，早飯也沒吃就逃走了。
中國共產黨建立的敵後抗日根據地和獨特的人民戰爭的樣式，在軍事藝術上是個創舉，用坦克、飛機、大炮武裝起來的日本侵略者，真正地陷入人民戰爭的汪洋大海而一籌莫展，為後來世界上弱小國家和民族的反侵略戰爭樹立了光輝榜樣，並提供了寶貴的經驗。敵後戰場的開闢，大量地牽制了日軍，到抗戰接近尾聲時，中共領導的敵後解放區戰場抗擊著64％的侵華日軍和95％的偽軍，從而有力地支援了正面戰場的作戰。
由於中共領導的部隊處於敵後戰場，所以當戰爭快結束時，解放區的部隊處於反攻的最前線，從全國的戰爭形勢來看，敵後解放區戰場首先開始了局部的反攻。晉綏根據地的部隊從1944年開始，經過一年的作戰，共收復日偽軍據點95個，解放同胞37萬，光復土地9.7萬平方公里。山東根據地的部隊在1944年春，向日偽軍連續發起5次進攻，揭開了反攻序幕。華中根據地的新四軍各部也在敵後攻城略地，收復了許多淪陷區。1945年春，中共領導下的各解放區部隊紛紛展開春季攻勢。是年夏季，德國已投降，英、美、蘇迅速將戰爭重點轉向遠東戰場，根據《雅爾塔協定》，蘇軍於8月8日對日宣戰，第二天兵分三路向中國東北境內的日本關東軍進攻。美國也在8月5日、9日向日本的廣島、長崎各扔了一顆原子彈，日本行將崩潰。1945年8月6日和7日，中共延安總部發布7道大反攻指令，各解放區部隊遵令向日偽軍盤踞的地區發動猛烈攻勢，在8月14日日本宣布無條件投降的前後時間裡，在敵後收復了大片國土。
1943年春，日軍從瓜達爾卡納爾撤退後，收縮兵力企圖長期固守索羅門群島和新幾內亞的防線，對此，美國參謀長聯席會議決定：1.對日本繼續進行封鎖，特別是石油方面；2.對日本大城市進行持續轟炸；3.一旦時機成熟，就進攻日本本土。由於英國和中國都處於守勢，無法加入上述戰略行動，所以，美國只好在加拿大、紐西蘭、澳大利亞的部隊幫助下，以海陸空三軍從北、中、南太平洋三個方向，向日軍太平洋防線發動攻勢，並以潛艇襲擊日本海軍和商船。具體作戰分工是：麥克阿瑟的西南太平洋盟軍部隊分兩路進攻，一路沿索羅門群島北上，一路從新幾內亞西進。
1943年3月初，日軍8艘運輸艦滿載6900人，在俾斯麥海的達姆波爾海峽，被美國空軍炸沉7艘，半數以上的人員葬身大海，日軍大本營為之震動。隨後日軍調動空軍於幾內亞方面，日本聯合艦隊司令山本五十六親自從加羅林群島趕到臘包爾督戰。4月18日，日軍無線電密碼被美軍破譯，山本五十六的座機在從臘包爾飛往布因途中，被瓜達爾卡納爾島上亨德森機場起飛的美軍遠程戰鬥機擊落，山本當場斃命。幾天後，古賀峰一繼任聯合艦隊司令。
8月中旬，美軍哈西爾指揮的第3艦隊採用「跳島戰術」，繞過有1萬日軍固守的索羅門群島中部的科洛姆班加臘島，攻佔其側後較薄弱的維拉－拉維拉島，以海空優勢封鎖日本守軍的供給線，對被孤立之敵並不加以攻擊，而是讓他們在飢餓和疾病中掙扎，任其「自生自滅」，而美軍既省兵力，又省時間，最為經濟。哈西爾的新戰術的確擊中日軍的要害，固守前沿島嶼的日軍堅守則不可能，放棄則門戶洞開，求戰則不得，從而陷入絕境。馬歇爾和美國參謀長聯席會議決定採取「跳島戰術」，以對付日軍在太平洋準備逐島抵抗的戰術，並且決