参战
到1940年，日本在1937年时三个月占领中国的计划彻底破产，战争物资短缺，于是趁法国向德国投降之际占领了法属印度支那，以补充在中国战场的供给。但此举威胁到了英国在缅甸和马来半岛的利益，于是罗斯福要求日本撤军，遭到拒绝后宣布对日本实行多项战略物资禁运，使日本受到重创。德国开始进攻苏联后，日本觉得南进已无后顾之有，遂不再顾忌英美太多。
于是日本于1941年制定进攻英美荷在东南亚的殖民地的计划，首要目标是荷属东印度的油田，其他则有马来半岛、菲律宾、缅甸等地。但他们知道如果进攻菲律宾，美国一定不会袖手旁观，不如先下手为强。经过详细分析，山本五十六认为美国舰队的主力是战列舰，其在海战中的优势地位已成过去。山本五十六早在1927年就对空中武力为新一代战争形态的想法，1940年在欧洲塔兰托战役中英国皇家海军以24架飞机搭载鱼雷去攻击意大利海军战列舰，英军以损失2架飞机的代价瘫痪3艘意大利战列舰，更印证了他的想法。此外，留学过美国的山本知道其工业潜力是日本远远比不上的，一旦陷入消耗战日本必败无疑，所以只能速战速决。
于是山本率领军队偷袭美军珍珠港，击沉及重创美军8艘战列舰、3艘巡洋舰、3艘驱逐舰，摧毁188架战机，造成2,402人死亡和1,282人受伤。珍珠港事件发生后，罗斯福发表著名的《国耻演说》，对日宣战，随即中国国民党政府也对日宣战；德国、意大利根据轴心国条约对美宣战，美国由此参与第二次世界大战。对于珍珠港事件，一直有阴谋论认为美国提前知道日本的计划，但为了让国内孤立主义势力放弃立场，只好用此苦肉计来让人们同意参战。
早期太平洋战场
日本在偷袭珍珠港的同时还兵分五路，第一路入侵菲律宾，炸毁美国停放在马尼拉附近机场的半数飞机，摧毁马尼拉湾的甲醚地海军基地。占领马尼拉后押送美，菲俘虏步行1000多公里，导致数千人死亡，被称为“死亡行军”。第二路占领香港；第三路占领泰国和缅甸，将那里的英军赶入印度；第三路进攻马来半岛，迫使当地10万英军投降；第三路进攻荷属东印度群岛，占领加里曼丹，苏拉威西，东帝汶和苏门答腊岛。五路军队在不到半年时间内，打败美，英，荷兰的远东部队，控制了1.5亿人口和近400万平方公里土地。
太平洋战场初期受挫后美英调整战略，重新划分战区，加强与中国合作。与1942年4月派出16架中型轰炸机从航母起飞空袭东京，然后飞到中国降落，极大的震动了日本。1942年5月获取日本海军指挥部的秘密通话后，在所罗门群岛珊瑚海对途径的日本军队发动突袭，以1比5的战损造成日本损失军舰5艘，飞机100多架和3000多士兵。这是日军在太平洋战场首次受挫，极大的影响了士气，被迫推迟入侵莫尔兹比港计划。
然后又获取日军秘密电报，在中途岛截击日军突袭部队，发生激战。造成日本损失航空母舰4艘，重型巡洋舰1艘，驱逐舰3艘和飞机275架。中途岛战役是太平洋战场的转折点，从此主动权转入美国手中。在此基础上美国主动发动瓜岛战役，使日军伤亡2.5万人，舰艇24艘，飞机600架。瓜岛之战后日军被迫处于战略守势，而美军则转入全面进攻。
非洲战场
英美对德意的战争在最初有两个计划，一是直接在欧洲开辟第二战场的“大槌作战”，二是先在北非登陆的“体育家计划”。英国认为当时苏德之间的战局胶着，如果德国可以打败苏联，英美再来一个黄雀在后，他们就能获取最大利益，所以极力说服美国先打北非。美国起初并不同意，参谋总长马歇尔认为这个计划既无效又浪费，但无奈太平洋战场投入兵力过多，在地中海的舰船不多，依赖英国，最后同意了这个计划，而丘吉尔也把“体育家计划”改名为“火炬计划”安抚美国。
1942年11月英美联军在艾森豪威尔的率领下在北非登陆，然后说服已经投降德国的法国驻守北非伪军与盟军合作，于11月底占领摩洛哥和阿尔及利亚，直逼突尼斯。德国为了守住北非，牵制英美军队，调集部分德军前去救援。但北非的轴心国军队缺额很大，后勤供应困难，士气低迷，经过近一个月战斗，北非25万德意联军投降。
关于轴心国军队士气低迷，有一个搞笑的真实战例：盟军登陆之前，一次隆美尔和他的德国军队正在追赶英国人，意大利132装甲师则负责侧翼的防守。当132师与英国第22装甲旅遭遇后，虽然自己有意大利最顶级的装备，还是作出了向英军投降的决定。但英国对意大利军队的投降置之不理，无奈之下意大利132师只好进行战斗，不到两个小时就把英军打的溃不成军。
北非战场的胜利从根本上改变了地中海的局势，粉碎了德国，日本在中东和印度会师的计划，为后面在西西里岛登陆创造了条件。
北非战事结束后罗斯福和丘吉尔于1943年初在摩洛哥会谈，讨论后续战略，他们还邀请了斯大林，但苏联战事吃紧，斯大林没有去。在这次会议上决定1943年的作战计划是：登陆西西里岛，迫使意大利退出战争；消除德国潜艇威胁，确保大西洋交通安全；加强对德战略轰炸，储备横渡英吉利海峡的力量，把在法国登陆行动推迟到1944年；在远东和太平洋战场，支持中国，以击退日本。也是在这一次会议上，罗斯福提出了迫使轴心国“无条件投降”的原则。
