À partir de l’été 1944, la situation stratégique de l’Allemagne devient presque sans issue. À l’Est, l’opération Bagration, déclenchée le 22 juin 1944, détruit une grande partie du groupe d’armées Centre et permet à l’Armée rouge d’avancer vers la Pologne et les frontières du Reich. À l’Ouest, les Alliés sortent de Normandie puis progressent vers la Belgique et les Pays-Bas. Paris est libérée en août. L’Allemagne conserve toutefois une capacité de résistance importante grâce à son réseau ferroviaire, à certaines productions militaires encore élevées et à la mobilisation autoritaire du régime. Hitler espère toujours diviser la coalition adverse ou obtenir un retournement militaire.
En décembre 1944, la Wehrmacht lance une dernière grande offensive dans les Ardennes. L’objectif est de percer jusqu’à Anvers et de séparer les forces britanniques et américaines. La surprise initiale permet une progression, mais les Allemands manquent de carburant, d’appui aérien durable et de réserves suffisantes. Lorsque le temps s’améliore, l’aviation alliée reprend l’avantage. L’offensive échoue en janvier 1945 et épuise des forces que le Reich ne peut plus remplacer. Les Alliés occidentaux franchissent ensuite le Rhin, tandis que l’Armée rouge avance depuis la Vistule vers l’Oder.
La bataille de Berlin commence en avril 1945. Les forces soviétiques encerclent la capitale tandis que les armées occidentales progressent en Allemagne centrale et méridionale. Hitler refuse d’envisager une reddition générale et reste dans son bunker. Il se suicide le 30 avril. Son successeur désigné, l’amiral Karl Dönitz, cherche d’abord à faire capituler les unités allemandes devant les Anglo-Américains tout en poursuivant les combats à l’Est, afin de permettre à davantage de soldats et de civils de passer vers l’ouest. Les Alliés exigent toutefois une capitulation sans conditions.
Un acte de capitulation est signé à Reims le 7 mai, puis ratifié à Berlin dans la nuit du 8 au 9 mai à la demande soviétique. Le 8 mai 1945 est commémoré en Europe occidentale comme la fin de la guerre sur le continent. Le Reich est détruit, occupé par les puissances alliées et bientôt divisé en zones. La victoire ne restaure pas l’Europe d’avant 1939. L’Union soviétique domine une grande partie de l’Europe centrale et orientale, tandis que les États-Unis deviennent durablement une puissance européenne. La fin du nazisme ouvre donc immédiatement la question du nouvel équilibre international et des rivalités qui structureront la guerre froide.