1945年8月15日，日本帝国宣布向同盟国无条件投降，昭和天皇在8月15日日本标准时间中午12时向日本全国以录音电台广播的方式发表《终战诏书》，宣布日本政府决定遵从同盟国集团的无条件投降要求。亚洲战区的民众普遍认为二战结束的日期是1945年8月15日。

此前，1945年7月11日，盟军领导人前往德国召开波茨坦会议，在《波茨坦协定》中除了确认有关先前签署的德国战后处理外，同时也重申日本必须接受无条件投降的要求。波茨坦宣言被视为最后通牒，并表示日本如果不肯投降，盟军将进攻日本本土，造成“日本军队不可避免且彻底的毁灭，日本本土一样无法避免遭到彻底破坏”。原子弹在公报中没有提及。但是由于日本迟迟没有正面回应《波茨坦协定》的内容，美国政府决定对广岛市以及长崎市实施原子弹轰炸。

1945年8月6日与8月9日，美军分别分别在日本的广岛市和长崎市各投下一枚原子弹，造成数十万日本平民死亡。这是人类历史第一次在战争中使用核武器，并促使日本投降及第二次世界大战结束。另一方面苏联则在8月8日傍晚，单方面废止《日苏中立条约》，并根据《雅尔塔协定》的约定准备展开八月风暴行动。1945年8月9日午夜过后，已经向日本宣战的苏联军队迅速入侵日本的殖民地关东州以及掌管满洲地区的傀儡政权满洲国等地，这两项冲击造成在8月14日时昭和天皇决定要求军事参议官会议接受美国、英国、中国与苏联在《波茨坦公告》中所订下的停战协定，并且透过驻瑞士大使馆和驻瑞典大使馆来向盟军发放消息。

9月2日上午10时包括日本、美国、中国、苏联、英国、澳大利亚、加拿大、法兰西共和国临时政府、荷兰和新西兰代表在停靠于东京湾的美国军舰密苏里号战列舰上举办投降仪式，日本政府官员于此签署《降伏文书》，正式停止第二次世界大战中双方的军事行动，象征着第二次世界大战正式结束。

日本投降后，日本也失去了自1889年明治维新以来在海外的所有殖民地。