不久之后，除了与日本保持中立的苏联以外，英国等同盟国也对日本宣战。
从此中国不再独立对日作战，抗日战争正式成为第二次世界大战的一部分。
美国加入二战后，通过滇缅公路和“驼峰航线”从缅甸、印度向中国运送了大批作战物资，支持中华民国继续抗战。
1942年1月1日，中、苏、美、英等26国代表在华盛顿签署共同宣言《联合国家宣言》，中国进入了与美英苏共同领衔签字的四大国之列，这标志着中国在那时就是公认的世界反法西斯四大国之一。
1月3日，盟军为更有效地协调作战，成立了中国战区，蒋介石任中国战区（包括泰越）盟军最高统帅。
1942年2月25日，应英国政府要求，中国抽调精锐部队第5军、第6军、第66军组成中国远征军第一路军开始进入缅甸，协同英、缅军对日作战，使日军遭到沉重打击。
中国军队曾取得仁安羌大捷，解救被日军围困的英军7000人。
随着日本战略重点的转移和诱降方针的实施，中国国民党一方面坚持了继续抗战，其军队进行了几次较大规模的战役，并组建中国远征军协同盟军作战，但其抗战在总体上逐渐趋向消极。
另一方面实行“溶共”、“防共”、“限共”的方针，国民党顽固派不断制造摩擦事件，先后三次掀起反共高潮。
以阎锡山制造的“晋西事变”为标志，掀起了第一次反共高潮。
以顾祝同制造的“皖南事变”为标志，掀起了第二次反共高潮。
以胡宗南炮击陕甘宁边区，掀起了第三次反共高潮。
中国抗日战争的战略反攻，是在世界反法西斯战争发生根本转折和日军逐渐失去战略主动权的形势下进行的。
中国对日战略反攻包括局部反攻和全面反攻两个阶段。
从1943年7月开始，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，由游击战向运动战发展。
1943年9月8日，意大利宣布投降，并投入同盟国一方。
从此，德、意、日法西斯轴心实际上解体，日本法西斯更加孤立无援。
1943年10月和1944年5月，中国驻印军和远征军在缅北、滇西也开始反攻作战。
1943年11月，美英中三国政府首脑罗斯福、丘吉尔、蒋介石在埃及首都开罗开会，通过《开罗宣言》，要求战后日本归还占领中国的所有领土，包括台湾及其附属岛屿。
至1943年12月，日军在兵力严重不足的情况下，被迫收缩战线，华北方面军停止向抗日根据地的进攻。
1944年1月1日，中共中央北方局发出《关于1944年的方针》。
此后，八路军、新四军对日伪军相继发起春季攻势和秋季攻势。
1944年3月，郭沫若发表《甲申三百年祭》，促进了抗日战争的胜利。
1944年4月，日本动用12个师团、41万人的庞大兵力，在中国发动了豫湘桂战役，即“一号作战”，企图打通中国大陆交通线，通过中国大陆将日本和东南亚、西南太平洋战线连接起来，以挽救太平洋战场的危局。
豫湘桂战役历时8个月，是中日战争史上规模最大的一次战役。
日军虽取得了战役的胜利，但在全局方面仍未能走出中国持久战，反而影响了在太平洋战场的对美作战，宣告了日本“长期战”战略的破产。
